在這項(xiàng)工作中，我們通過銅和氧化石墨烯（GO）之間明顯的氧化還原轉(zhuǎn)化反應(yīng)，無需任何添加劑，就可以一步合成還原氧化石墨烯（rGO）封裝的硫化銅（CuS）納米復(fù)合材料，開發(fā)出一種簡(jiǎn)單而低成本的策略。制備的CuS和rGO封裝的CuS納米復(fù)合材料已通過各種物理化學(xué)技術(shù)進(jìn)行了表征，以觀察其形狀、形態(tài)和結(jié)構(gòu)。它揭示了具有六邊形結(jié)構(gòu)的合成樣品的平均尺寸在10–30 nm范圍內(nèi)。紫外可見吸收光譜暴露了CuS的強(qiáng)吸收峰，并且在NIR范圍內(nèi)觀察到了rGO封裝的CuS復(fù)合材料。合成的樣品在很寬的頻率范圍內(nèi)（102-106 Hz）顯示出高介電常數(shù)和電導(dǎo)率。還研究了溫度對(duì)合成的rGO封裝的CuS納米復(fù)合材料電導(dǎo)率的影響。優(yōu)異的導(dǎo)電性能歸因于CuS和rGO之間的協(xié)同作用。隨著溫度的升高，rGO封裝的CuS復(fù)合材料的最大電導(dǎo)率在高溫下呈指數(shù)增長(zhǎng)。具有高介電常數(shù)和導(dǎo)電性的復(fù)合材料是高電容的有前途的材料，此外，它還用作超級(jí)電容器和儲(chǔ)能應(yīng)用的電極材料。
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Figure 1. （a）CuS NPs和（b）rGO封裝CuS復(fù)合材料的SEM圖像；（c）CuS NPs和（d-f）rGO封裝CuS復(fù)合材料的HR-TEM圖像；（g）rGO封裝CuS復(fù)合材料的直方圖
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Figure 2.CuS NP和rGO封裝CuS復(fù)合物的TGA熱分析圖
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Figure 3. 室溫下合成的CuS NPs和rGO封裝CuS復(fù)合材料的（a）介電常數(shù)和（b,c）阻抗的頻率相關(guān)性；（d）Cole-Cole圖
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Figure 4. 不同溫度下，合成的CuS納米顆粒的（a,b）阻抗的頻率依賴性和（c,d）Cole-Cole圖
Figure 5. 合成的rGO封裝CuS復(fù)合材料，在不同溫度下的（a,b）阻抗的頻率依賴性和（c,d）Cole-Cole圖
Figure 6. 在不同頻率下，（a）rGO封裝CuS復(fù)合材料和（b）CuS納米顆粒的電導(dǎo)率（σ）的溫度依賴性；rGO封裝CuS復(fù)合材料和CuS納米顆粒，在不同溫度下的（c）活化能的評(píng)估以及（d）電導(dǎo)率行為
相關(guān)研究成果于2019年由奧斯馬尼亞大學(xué)Dasari Ayodhya課題組，發(fā)表在Mater. Res. Express（https://doi.org/10.1088/2053-1591/aafe55）上。原文：Investigation of temperature and frequency dependence of electrical conductivity and dielectric behavior in CuS and rGO capped CuS nanocomposites。
