二硫化鎢(WS2)納米片與石墨烯雖然同為二維平面納米材料,但是它們的物理化學性質(zhì)不盡相同,WS2的電導率較低。為了將二者的性能盡可能互補,有研究者使用水熱法將WS2片狀材料與氧化石墨烯復合制備WS2納米片/石墨烯復合材料,提高了其在鋰離子電池中的性能,但工藝較為復雜,不易控制。因此,下文將為大家介紹一種該復合材料的新制備方法。其具體步驟如下:
(1)分別量取濃度為1mg/ml的WS2納米片乙醇分散液80ml,濃度為1mg/ml的石墨烯乙醇分散液10ml;
(2)使用探頭式超聲設(shè)備,超聲功率為100W,常溫下分別對量取的WS2分散液和石墨烯分散液進行超聲30min;
(3)將得到的兩種分散液混合,在50℃和300W條件下使用槽式超聲儀器超聲6h,使之成為均勻的灰黑色分散液;
(4)使用微孔為0.1μm的濾膜進行真空過濾,收集濾膜上留下濾餅;
(5)將收集的濾餅在80℃下真空干燥2h,得到89.50mg黑色固體為石墨烯摻雜量11.11%的二硫化鎢/石墨烯異質(zhì)結(jié)構(gòu)。
相對于單組分的WS2和石墨烯來說,該新型復合材料更適合應(yīng)用于半導體電子器件、鋰離子電池、催化制氫、電磁波吸收等領(lǐng)域中。另外,與現(xiàn)有的生產(chǎn)技術(shù)相比,探頭式和槽式的超聲方法的操作更加簡便,對環(huán)境要求較低,適合工業(yè)推廣使用;使用微孔濾膜配合真空過濾,樣品的產(chǎn)率和純度高。