[發明專利]一種Cu/石墨烯/碳化聚多巴胺復合粉體的制備方法

有效

• 申請號: 201710177352.8
• 申請日: 2017-03-23
• 公開（公告）號: CN106892424B
• 公開（公告）日: 2018-09-14
• 發明（設計）人: 賈正鋒;邵鑫;倪俊杰;趙利民;楊明;車肖濤;郇延偉;姬嗣鈺;邢艷紅;鄭旭涵;盧志煒;孔孟菲
• 申請（專利權）人: 聊城大學
• 主分類號: C01B32/184
• 分類號: C01B32/184;C01B32/05;B22F1/00
• 代理公司: 青島致嘉知識產權代理事務所(普通合伙) 37236
• 代理人: 李浩成

本發明公開了一種通過原位還原以及真空燒結的方法制備Cu/石墨烯/碳化聚多巴胺復合粉體的方法。該制備方法以Tris緩沖溶液作為分散介質，加入Cu粉和氧化石墨烯，加入多巴胺，劇烈攪拌一定時間，經離心沉淀得到Cu/石墨烯/聚多巴胺的復合物。將復合物經真空燒結得到目的產物。本制備方法具有合成工藝簡便、反應綠色環保等優點。

技術領域

本發明涉及一種Cu/石墨烯/碳化聚多巴胺復合粉體的制備方法，具體地講，本發明涉及一種以Tris緩沖溶液為分散介質原位制備Cu/石墨烯/聚多巴胺，利用真空燒結技術制備Cu/石墨烯/碳化聚多巴胺復合粉體的制備方法。

背景技術

石墨烯是由單層碳原子組成的六方蜂巢狀二維結構。C原子間以σ鍵相連，未雜化的p軌道形成大π鍵。石墨烯的特殊結構表現出優異的物理性能，比如霍爾效應、超高的電子遷移率和彈道運輸、較長的電子平均自由程、良好的熱傳導和機械性能。單層石墨烯的載流子遷移率高達2×10⁵cm² V^-1 s^-1，導熱系數大于3000W/m，石墨烯的楊氏模量大于0.5Ta。石墨烯的化學惰性決定其在與其他材料復合時界面浸潤性差，如何提高石墨烯與基體的界面結合能力是實現石墨烯/Cu基復合材料高導電率和優異耐磨性能亟待解決的關鍵科學問題，表面改性是解決這一問題的有效途徑。

發明內容

本發明的目的在于提供一種Cu/石墨烯/碳化聚多巴胺復合粉體的制備方法。

本發明通過如下措施來實現：

1. 一種Cu/石墨烯/碳化聚多巴胺復合粉體的制備方法，其特征是，步驟如下：

（1）以Tris緩沖溶液為介質，在劇烈攪拌下加入銅粉和氧化石墨烯，然后加入多巴胺，劇烈攪拌一定時間。經離心分離得到Cu/石墨烯/聚多巴胺的復合物。

（2）將Cu/石墨烯/聚多巴胺的復合物經真空燒結得到目地產物。

2．權利要求1所述的制備方法，其特征是，步驟（1）所述緩沖溶液的pH值7.0-9.0，優選pH值8.5。銅粉的質量3-5g，優選4g。氧化石墨烯的體積3-5ml,優選4ml。多巴胺的質量0.1-0.3g，優選0.15-0.25g，劇烈攪拌的時間1-8小時，優選2-6小時。

3．權利要求2所述的制備方法，其特征是，所述真空燒結壓強不高于2×10^-3Pa，優選1×10^-3Pa。燒結溫度不高于1000℃，優選500-900℃，優中選優600-800℃。在最高溫度保溫3小時以內，優選0.5-1小時。

4．權利要求1所述的制備方法，其特征是，步驟（1）所述離心分離的轉速2000-4000r/m，優選3000r/m。離心時間3-5min，優選3.5-4.5min。

5．權利要求2所述的制備方法，其特征是，步驟（1）中升溫速率5-10℃/min， 優選6-8℃/min。

6．權利要求2所述的制備方法，其特征是，步驟（2）所述冷卻方式為自然冷卻。

7．權利要求2所述的制備方法，其特征是，步驟（2）所述在冷卻過程中保持真空狀態。

本發明以Tris緩沖溶液為介質，在劇烈攪拌下加入銅粉和氧化石墨烯，然后加入多巴胺。經離心分離得到Cu/石墨烯/聚多巴胺的復合物。將Cu/石墨烯/聚多巴胺的復合物經真空燒結得到目地產物。本發明所有反應合成工藝簡便，綠色環保、可重復性高。

除此之外，本發明的技術優勢還體現在：

1、反應適于大規模生產。

2、所用分散介質綠色環保。

3、該復合物制備工藝簡單易操作。