[發明專利]聚乙烯基咔唑/石墨烯復合材料及其合成方法和用途

有效

• 申請號: 201010175632.3
• 申請日: 2010-05-11
• 公開（公告）號: CN101831039A
• 公開（公告）日: 2010-09-15
• 發明（設計）人: 穆海梅;李亮;魏玉研;潘國亮
• 申請（專利權）人: 武漢工程大學
• 主分類號: C08F292/00
• 分類號: C08F292/00;C08F8/04
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 崔友明

1.聚乙烯基咔唑/石墨烯復合材料，其特征在于包括由下述反應得到的產物：

1)將天然石墨通過化學氧化方法制備單層或多層氧化石墨；

2)將步驟1)得到的氧化石墨與3-(三甲氧基硅烷)丙基丙烯酸脂、偶氮二異丁腈、相轉移催化劑二硫代苯甲酸苯乙基酯在N，N-二甲基甲酰胺中氮氣氣氛下60-70℃反應24-48小時，抽濾、洗滌和干燥后，得表面帶有可引發可逆加成-斷裂鏈轉移聚合基團的氧化石墨，其中氧化石墨、3-(三甲氧基硅烷)丙基丙烯酸脂、偶氮二異丁腈、二硫代苯甲酸苯乙基酯用量之比為30mg∶0.2-0.6mmol∶0.2-0.3mmol∶0.3-0.6mmol；

3)將步驟2)得到的表面帶有可引發可逆加成-斷裂鏈轉移聚合基團的氧化石墨置于N-乙烯基咔唑、引發劑偶氮二異丁腈、相轉移催化劑二硫代苯甲酸苯乙基酯的有機溶劑溶液中，在氮氣保護下60-80℃反應24-48小時，離心、洗滌、真空烘干得到聚乙烯基咔唑/氧化石墨復合材料，其中表面帶有可引發可逆加成-斷裂鏈轉移聚合基團的氧化石墨、N-乙烯基咔唑、偶氮二異丁腈、二硫代苯甲酸苯乙基酯用量之比為30mg∶5-10g∶0.1-1mmol∶0.2-2mmol；

4)將步驟3)得到的聚乙烯基咔唑/氧化石墨復合材料在有機溶劑中超聲0.5-2小時，向其中加入還原劑，在60-100℃反應24-48小時，倒入甲醇中沉淀，過濾，真空烘干得到聚乙烯基咔唑/石墨烯復合材料，其中聚乙烯基咔唑/氧化石墨與還原劑用量之比為30mg∶1-5mg。

2.按權利要求1所述的聚乙烯基咔唑/石墨烯復合材料，其特征在于所述的還原劑為水合肼、肼或二甲肼。

3.按權利要求1或2所述的聚乙烯基咔唑/石墨烯復合材料，其特征在于所述的有機溶劑為N，N-二甲基甲酰胺或1，4-二氧六環。

4.聚乙烯基咔唑/石墨烯復合材料的制備方法，其特征在于包括有以下步驟：

1)將天然石墨通過化學氧化方法制備單層或多層氧化石墨；

2)將步驟1)得到的氧化石墨與3-(三甲氧基硅烷)丙基丙烯酸脂、偶氮二異丁腈、相轉移催化劑二硫代苯甲酸苯乙基酯在N，N-二甲基甲酰胺中氮氣氣氛下60-70℃反應24-48小時，抽濾、洗滌和干燥后，得表面帶有可引發可逆加成-斷裂鏈轉移聚合基團的氧化石墨，其中氧化石墨、3-(三甲氧基硅烷)丙基丙烯酸脂、偶氮二異丁腈、二硫代苯甲酸苯乙基酯用量之比為30mg∶0.2-0.6mmol∶0.2-0.3mmol∶0.3-0.6mmol；

3)將步驟2)得到的表面帶有可引發可逆加成-斷裂鏈轉移聚合基團的氧化石墨置于N-乙烯基咔唑、引發劑偶氮二異丁腈、相轉移催化劑二硫代苯甲酸苯乙基酯的有機溶劑溶液中，在氮氣保護下60-80℃反應24-48小時，離心、洗滌、真空烘干得到聚乙烯基咔唑/氧化石墨復合材料，其中表面帶有可引發可逆加成-斷裂鏈轉移聚合基團的氧化石墨、N-乙烯基咔唑、偶氮二異丁腈、二硫代苯甲酸苯乙基酯用量之比為30mg∶5-10g∶0.1-1mmol∶0.2-2mmol；

4)將步驟3)得到的聚乙烯基咔唑/氧化石墨復合材料在有機溶劑中超聲0.5-2小時，向其中加入還原劑，在60-100℃反應24-48小時，倒入甲醇中沉淀，過濾，真空烘干得到聚乙烯基咔唑/石墨烯復合材料，其中聚乙烯基咔唑/氧化石墨與還原劑用量之比為30mg∶1-5mg。

5.按權利要求4所述的聚乙烯基咔唑/石墨烯復合材料的制備方法，其特征在于步驟4)所述的還原劑為水合肼、肼或二甲肼。

6.按權利要求4或5所述的聚乙烯基咔唑/石墨烯復合材料的制備方法，其特征在于所述的有機溶劑為N，N-二甲基甲酰胺或1，4-二氧六環。

7.權利要求1所述的聚乙烯基咔唑/石墨烯復合材料作為存儲材料在信息存儲器中的應用。