1.一种在非平面基底表面自组装氧化石墨烯的方法,其特征在于自组装过程中不发生粘连和聚集行为,非平面基底为二氧化硅微球,其粒径范围为200~500 nm,且自组装过程中需要在功率高于150 W的连续强力超声条件下完成。
2.如权利要求1所述的氧化石墨烯,其特征在于其径向尺寸不超过200 nm。
3.如权利要求1所述的氧化石墨烯在二氧化硅微球表面的组装,其特征在于所组装的氧化石墨烯层厚度约为6 nm,且组装后形成的二氧化硅/氧化石墨烯复合微球具有极佳的水分散性,该复合微球经超声分散后形成的水分散液在静置过夜后仍无明显沉降或聚集体产生。
4.如权利要求1所述的氧化石墨烯在非平面基底表面自组装的具体步骤如下:
(1) 采用浓度为0.2 M的正硅酸四乙酯为硅源,将其与含有氨(浓度范围为0.8~2.5 M)和水(浓度为34 M)的乙醇溶液等体积混合,剧烈搅拌过夜,正硅酸四乙酯在氨的催化下于乙醇介质中水解得到二氧化硅胶体微球,所制备的二氧化硅胶体微球尺寸可以通过调控氨的浓度加以控制;
(2) 将步骤(1)制备的二氧化硅微球超声分散于水中,然后将其与过量的聚二烯丙基二甲基氯化铵水溶液混合,剧烈搅拌过夜,使阳离子聚电解质聚二烯丙基二甲基氯化铵通过静电作用组装于二氧化硅微球表面,得到表面正电化的二氧化硅微球;
(3) 将小尺寸氧化石墨烯片预先超声分散于水中,形成一定浓度的水分散液,将该水分散液在高速下离心5 min,除去其中的少量聚集体,并取上层分散液再次超声30 min,用于接下来的组装;
(4) 将步骤(2)制备的表面正电化的二氧化硅微球超声分散于水中,将其在连续强力超声条件下逐滴加入至过量的步骤(3)中的小尺寸氧化石墨烯水分散液中,接着超声30 min以完成小尺寸氧化石墨烯片在表面正电化的二氧化硅微球表面的组装;然后将反应体系在一定转速下离心5 min使二氧化硅/氧化石墨烯复合微球与未组装上的游离氧化石墨烯水分散液得以分离。
5.一种具有独特树莓状结构的二氧化硅/石墨烯/银纳米颗粒复合微球,其特征在于银纳米颗粒均匀分布于复合微球表面,其尺寸范围为2~50 nm,该复合微球具有极好的水分散性,经超声分散后形成的水分散液在静置过夜后仍无明显沉降或聚集体产生,且对
4-硝基的催化还原表现出优异的催化活性。
6.如权利要求5所述的二氧化硅/石墨烯/银纳米颗粒复合微球的制备方法,其特征在于具体合成步骤如下:(1) 将权利要求3或4中的二氧化硅/氧化石墨烯复合微球超声分散于水中,将其与o
过量的新制银氨溶液搅拌混合,于85 C下反应45 min,利用氧化石墨烯本身的还原性将银氨络合物原位还原成银纳米颗粒并沉积于复合微球表面,从而得到二氧化硅/氧化石墨烯/银纳米颗粒复合微球;
(2) 将步骤(1)中的二氧化硅/氧化石墨烯/银纳米颗粒复合微球超声分散于水中,o
然后搅拌条件下逐滴加入过量水合肼,再于85 C下反应1 h,将其中的氧化石墨烯成分将还原成石墨烯,即得到二氧化硅/石墨烯/银纳米颗粒复合微球。