申請(qǐng)人:清華大學(xué)
發(fā)明人:鄭宏偉 魏永革
摘要:本發(fā)明涉及一種石墨烯微片-金剛石復(fù)合物的合成方法,屬于新材料及其應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域。包括以下步驟:1)、混合,將金屬有機(jī)化合物和/或配位化合物與助劑混合;2)、加熱,對(duì)步驟1)所得的混合物進(jìn)行加熱;3)、分離純化,將步驟2)得到的產(chǎn)物依次置于酸性溶液中回流,除去雜質(zhì),得到石墨烯微片-金剛石復(fù)合物。本發(fā)明制作工藝簡(jiǎn)捷,在低溫下合成金剛石,降低了設(shè)備的投資成本和運(yùn)行成本,從而大大降低金剛石生產(chǎn)成本。

2.按照權(quán)利要求1所述的一種石墨烯微片-金剛石復(fù)合物合成方法,其特征在于步驟1)中所述的金屬有機(jī)化合物為多金屬氧酸鹽有機(jī)化合物,所述的多金屬氧酸鹽為由前過(guò)渡金屬離子通過(guò)氧連接而形成的一類(lèi)多金屬氧簇化合物。
3.按照權(quán)利要求1所述的一種石墨烯微片-金剛石復(fù)合物的合成方法,其特征在于步驟1)中所述助劑為碳酸鹽,所述碳酸鹽包括但不限于Li2CO3、Na2CO3、K2CO3、Rb2CO3、Cs2CO3、MgCO3、CaCO3、SrCO3、BaCO3中一種或多種混合。
4.按照權(quán)利要求1所述的一種石墨烯微片-金剛石復(fù)合物的合成方法,其特征在于步驟1)中所述的混合過(guò)程中,先將金屬有機(jī)化合物和/或配位化合物溶于溶劑中,然后加入助劑,攪拌均勻,然后除去溶劑,得到固體混合物。
5.按照權(quán)利要求1所述的一種石墨烯微片-金剛石復(fù)合物的合成方法,其特征在于所述溶劑為水、離子液體、有機(jī)溶劑、超臨界流體中的一種或多種混合。
6.按照權(quán)利要求1所述的一種金剛石的合成方法,其特征在于步驟1)中所述的金屬有機(jī)化合物和/或配位化合物與助劑的質(zhì)量比為1:n (0.1≤n≤10);金屬有機(jī)化合物與配位化合物的質(zhì)量比為1:n (0.1≤n≤10)。
7.按照權(quán)利要求1所述的一種石墨烯微片-金剛石復(fù)合物的合成方法,其特征在于步驟2)所述的加熱過(guò)程中,需向加熱裝置內(nèi)通入保護(hù)性氣體或者在加熱前將加熱裝置抽至真空。
8.按照權(quán)利要求7所述的一種石墨烯微片-金剛石復(fù)合物的合成方法,其特征在于所述保護(hù)性氣體為氮?dú)?、氦氣、氬氣、氖氣、氪氣和氙氣中的一種或幾種混合。
9.按照權(quán)利要求1所述的一種石墨烯微片-金剛石復(fù)合物的合成方法,其特征在于步驟2)所述的加熱過(guò)程中,加熱溫度控制在400 ℃至1000 ℃、壓力控制在0.1至100MPa、加熱時(shí)間10分鐘至10小時(shí)。
10. 按照權(quán)利要求1所述的一種石墨烯微片-金剛石復(fù)合物的合成方法,其特征在于步驟3)所述的分離純化步驟為:將步驟2)得到的產(chǎn)物冷卻至室溫,然后置于濃鹽酸中回流,然后冷卻至室溫,離心分離取固體,洗至中性,產(chǎn)品為石墨烯微片-金剛石復(fù)合物。