本發明公開一種三維高密度的金屬納米顆粒/石墨烯多孔復合材料及其制備方法和應用。該多孔復合材料是將氫氧化鉀加入氧化石墨烯水溶液中,干燥后在700~1000℃下反應,經洗滌、烘干處理后得多孔石墨烯;將多孔石墨烯研磨成粉末分散到含有金屬鹽的有機溶劑中,加入去離子水攪拌,在100~140℃下進行水熱反應,經抽濾、洗滌、烘干處理后,再加入去離子水,攪拌后加入氧化石墨烯水溶液,在160~200℃下進行水熱反應,置于室溫下皺縮干燥,在還原性氣氛下,150~300℃進行熱處后制得。本發明的復合材料中金屬納米顆粒平均粒徑為2~4nm且均勻負載于石墨烯表面,具有高密度和自支撐結構,密度達2.0g/cm3以上。
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