一種改性石墨烯的處理方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及材料科學(xué)領(lǐng)域，尤其是一種改性石墨烯的處理方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 石墨烯（Graphene)是一種由碳原子構(gòu)成的單層片狀結(jié)構(gòu)的新材料，是只有一個碳 原子厚度的二維材料。
[0003] 石墨烯是已知的世上最薄、最堅硬的納米材料，單層石墨烯幾乎是完全透明的，只 吸收2. 3%的光；導(dǎo)熱系數(shù)高達(dá)5300W/m?!(，高于碳納米管和金剛石，常溫下其電子迀移率 超過15000cm2/V?s，比納米碳管或娃晶體高，而電阻率只約10-8D?m，比銅或銀更低， 為世上電阻率最小的材料。因其電阻率極低，電子迀移的速度極快，因此被期待可用來發(fā)展 更薄、導(dǎo)電速度更快的新一代電子元件或晶體管。由于石墨烯實質(zhì)上是一種透明、良好的導(dǎo) 體，也適合用來制造透明觸控屏幕、光板、甚至是太陽能電池。
[0004] 然而以石墨烯為代表的納米材料在使用中因為團(tuán)聚等原因而導(dǎo)致其加工和使用 性能顯著下降，從而嚴(yán)重限制了石墨烯的應(yīng)用。如何有效提高復(fù)合材料的加工和使用性能， 則是學(xué)術(shù)界和工業(yè)界關(guān)注的焦點。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種改性石墨烯的處理方法，它能有效提高石 墨烯的分散性，提高石墨烯復(fù)合材料的加工和使用性能，并且成本低廉，對環(huán)境友好，客服 現(xiàn)有技術(shù)的不足。
[0006] 本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的：改性石墨烯的處理方法，包括如下步驟， 1) 將氧化石墨完全溶解于水中，獲得氧化石墨水溶液；然后加入氨水進(jìn)行攪拌，攪拌完 成后，待溶液自然冷卻至室溫，再將沉淀物濾出，并經(jīng)過清洗干燥后，獲得表面含有羥基的 純化石墨稀Graphene-OH; 2) 按重量份數(shù)計算，將22-27份丫 -胡蘿卜素與9-11份順丁二烯酸酐加入有機(jī)溶劑 中，料液比為31:60-38:60g/ml;充分混合均勻，在130-170°C、氮氣保護(hù)下發(fā)生D-A反應(yīng) 3_5h;再向反應(yīng)后的混合物中加入90-95份環(huán)氧氯丙烷以及0. 6-0. 8份溴化胺，加熱回流 5_7h，然后冷卻至65-75°C后，加入過量氫氧化鈉，經(jīng)洗滌得長鏈化合物；反應(yīng)公式如下：
【主權(quán)項】
1. 一種改性石墨烯的處理方法，其特征在于：包括如下步驟， 1) 將氧化石墨完全溶解于水中，獲得氧化石墨水溶液；然后加入氨水進(jìn)行攪拌，攪拌完 成后，待溶液自然冷卻至室溫，再將沉淀物濾出，并經(jīng)過清洗干燥后，獲得表面含有羥基的 純化石墨稀Graphene-OH ; 2) 按重量份數(shù)計算，將22-27份γ -胡蘿卜素與9-11份順丁二烯酸酐加入有機(jī)溶劑 中，料液比為31:60-38:60g/ml ;充分混合均勻，在130-170°C、氮氣保護(hù)下發(fā)生D-A反應(yīng) 3_5h ;再向反應(yīng)后的混合物中加入90-95份環(huán)氧氯丙烷以及0. 6-0. 8份溴化胺，加熱回流 5_7h，然后冷卻至65-75°C后，加入過量氫氧化鈉，經(jīng)洗滌得長鏈化合物； 3) 將步驟1中獲得的表面含有羥基的純化石墨稀Graphene-OH與步驟2)中獲得 的長鏈化合物按照1 :1的摩爾比例反應(yīng)，反應(yīng)條件是：1/6摩爾比例的氫氧化鈉、溫度為 130-170°C、氮氣保護(hù)下反應(yīng)3-5h，同時加入0. 1-1份的四丁基溴化銨回流5-10小時，冷卻 至65-75?后，加入過量氫氧化鈉，經(jīng)洗滌即獲得石墨烯接枝環(huán)氧化γ-胡蘿卜素，從而實 現(xiàn)了對石墨烯的改性。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的改性石墨烯的處理方法，其特征在于：步驟1)中所述的氧化 石墨水溶液與氨水混合進(jìn)行攪拌時的轉(zhuǎn)速為400-1000r/min，時間為2-4h。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種改性石墨烯的處理方法。本發(fā)明對石墨進(jìn)行預(yù)處理與氧化，獲得表面含有羥基的純化石墨烯，并通過化學(xué)方法獲得長鏈分子產(chǎn)物，再通過化學(xué)方法設(shè)計條件促發(fā)反應(yīng)，使得長鏈分子接枝到石墨烯上。這樣的方式可提高石墨烯的分散性、避免團(tuán)聚，改性長鏈分子來源廣泛，對環(huán)境友好，還有利于改善石墨烯的生物相容性，且提供的改性長鏈分子具有較多活性點，可提供更多石墨烯改性，使獲得的改性石墨烯具有可調(diào)整基體粘度的作用，能改善加工和使用性能。本發(fā)明方法簡單，使用效果好。
【IPC分類】C08K9-04, C09C1-46, C08L23-12, C08K3-04, C09C3-08
【公開號】CN104629496
【申請?zhí)枴緾N201510098664
【發(fā)明人】王市偉, 魏喜蘋
【申請人】貴州一當(dāng)科技有限公司
【公開日】2015年5月20日
【申請日】2015年3月5日