[發明專利]一種氧化石墨烯離子液復合薄膜及其制備方法

在審

• 申請號: 201510853699.0
• 申請日: 2015-11-29
• 公開（公告）號: CN105502350A
• 公開（公告）日: 2016-04-20
• 發明（設計）人: 閔永剛;申佳欣;劉屹東;莫申斌;張棟
• 申請（專利權）人: 南京新月材料科技有限公司
• 主分類號: C01B31/04
• 分類號: C01B31/04;C07D233/58;C07C309/06;C07C303/32;C07C211/10
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于石墨烯復合材料技術領域，具體涉及一種氧化石墨烯離子液復合 薄膜及其制備方法。

背景技術

目前石墨烯的制備方法中以氣相沉積法和氧化還原法最為廣泛，石墨烯薄膜 具有良好的導電性，導熱性以及機械強度；目前石墨烯薄膜的應用在復合薄膜方 面相對廣泛，如氧化石墨烯和聚乙烯醇(PVA)等高分子聚合物復合形成薄膜。 這些復合都是利用氧化石墨烯和聚合物形成共價鍵提高氧化石墨烯薄膜的性能， 而氧化石墨烯吸收離子的效應卻沒有得到很好的應用。

為了解決上述問題，本發明提供一種氧化石墨烯與離子液復合薄膜的制備方 法，并獲得具有高機械性能的氧化石墨烯離子液復合薄膜。

發明內容

為此，本發明所要解決的技術問題在于氧化石墨烯與高分子聚合物形成薄膜 的問題，從而提出一種氧化石墨烯離子液復合薄膜的制備方法，利用氧化石墨烯 吸收離子的性質形成交聯作用。

為解決上述技術問題，本發明提供了一種氧化石墨烯離子液復合薄膜的制備 方法，其包括：將氧化石墨烯水溶液加入離子液溶液中，得到氧化石墨烯與離子 液共混溶液，并將其抽濾，濾干后，得到氧化石墨烯與離子液的復合薄膜。

具體地，所述氧化石墨烯水溶液是將氧化石墨烯超聲分散于蒸餾水中，形成 均勻分散的氧化石墨烯水溶液。進一步地，所述超聲時間為1～2h。

作為優選，所述氧化石墨烯水溶液的濃度為1～15mg/mL。

具體地，所述離子液溶液是將離子液溶于溶劑中，所述溶劑為水或乙醇。

進一步地，所述離子液為1-丁基-3-甲基咪唑L乳酸鹽，1，2-乙二胺三氟甲磺 酸鹽，1，2-乙二胺硝酸鹽中的任意一種。進一步地，所述離子液的濃度為0.1 mg/mL-20mg/mL。

具體地，所述抽濾采用真空抽濾裝置，所述真空抽濾裝置壓強為10Pa。

進一步地，所述抽濾裝置所采用濾膜為纖維素膜，所述纖維素膜直徑是90 mm，孔徑是0.2um。

同時，本發明還公開了一種氧化石墨烯離子液復合薄膜，由上述的氧化石墨 烯離子液復合薄膜的制備方法制得。

本發明的上述技術方案相比現有技術具有以下優點：

(1)本發明的氧化石墨烯離子液復合薄膜的制備方法，將氧化石墨烯水溶液加 入離子液溶液中，得到氧化石墨烯與離子液共混溶液，并將其抽濾，濾干后，得 到氧化石墨烯與離子液的復合薄膜。該制備方法將氧化石墨烯與離子液共混溶液 共混均勻，使氧化石墨烯片層充分吸收離子，然后利用真空抽濾的方法，獲得具 有高機械性能的氧化石墨烯離子液復合薄膜。該操作簡單，成本低廉，獲得產品 性能優異，并且可以實現大量生產。

(2)本發明的氧化石墨烯離子液復合薄膜的制備方法，采用超聲分散氧化石墨 烯，使氧化石墨烯溶液分散均勻，通過進一步確定氧化石墨烯的濃度，及離子液 的濃度，制備出性能優異的氧化石墨烯離子液復合薄膜產品。

(3)本發明的氧化石墨烯離子液復合薄膜，具有高機械性能，相比于現有的氧 化石墨烯薄膜，在抗拉強度和彈性模量方面顯著的提升。

附圖說明

為了使本發明的內容更容易被清楚的理解，下面根據本發明的具體實施例并 結合附圖，對本發明作進一步詳細的說明，其中

圖1為實施例1中的操作流程圖；

圖2為實施例1的紅外譜圖；

圖3為實施例1中的力學性能測試圖。

具體實施方式

為了使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖對本發 明的實施方式作進一步地詳細描述。

實施例1：

本實施例以1-丁基-3-甲基咪唑L乳酸鹽為離子液材料制備復合薄膜，如圖 1所示的氧化石墨烯聚離子液復合薄膜制備的流程圖所示，制備過程如下：

配備氧化石墨烯溶液：其中，氧化石墨烯是以石墨為原料，采用傳統的 hummers方法或改進的hummers方法制得；將200mg凍干的GO粉末，溶解到 40mL蒸餾水中，超聲分散1h，使之充分分散，形成5mg/mL的氧化石墨烯水 溶液；

配備離子液溶液：取5mg的1-丁基-3-甲基咪唑L乳酸鹽溶解到5ml蒸餾 水中，超聲分散10min，使之充分分散，形成1mg/mL離子液溶液；