[發明專利]一種胺/氨基功能化石墨烯及其制備方法

有效

• 申請號: 201710277063.5
• 申請日: 2017-04-25
• 公開（公告）號: CN107043102B
• 公開（公告）日: 2019-06-14
• 發明（設計）人: 戴永強;龐浩;張磊;鐘本鑌;蘇瑜;麥裕良;廖兵
• 申請（專利權）人: 廣東省石油與精細化工研究院
• 主分類號: C01B32/184
• 分類號: C01B32/184;C01B32/194
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 胡輝

本發明公開了一種胺/氨基功能化石墨烯及其制備方法，該胺/氨基功能化石墨烯的制備方法如下：1）將氧化石墨烯還原，得到還原氧化石墨烯；2）將還原氧化石墨烯加入到鹵素單質的強堿溶液中，進行霍夫曼重排反應，得到胺/氨基功能化石墨烯。本發明通過調節氨/胺類化合物、鹵素單質的用量，可以控制胺/氨基功能化石墨烯中的氮元素和胺/氨基含量，還可以調節胺/氨基功能化石墨烯在水和其它溶劑中的分散性和穩定性。本發明的胺/氨基功能化石墨烯在水和極性溶劑中的分散性能優異，且氮元素和胺/氨基含量可調，在生物醫藥、生化檢測和治療等方面具有廣泛的應用前景。

技術領域

本發明涉及一種胺/氨基功能化石墨烯及其制備方法，屬于石墨烯基功能材料技術領域。

背景技術

石墨烯基材料由于具有優異的物理、化學和生物特性，受到了普遍關注，其有希望在生物傳感器、影像學、藥物釋放和抑制細菌以及光熱治療等生物醫學領域獲得廣泛應用。

近年來，氧化石墨烯（GO）和還原氧化石墨烯（RGO）這兩種在水溶液中具有很高的穩定性的石墨烯衍生物已經被用于探究生物醫學應用，如體外藥物、細胞成像、控制抗腫瘤劑加載和釋放的藥物載體，以及新型的生物傳感平臺的各種生物分子的檢測。石墨烯基材料在生物醫學領域的發展已經步入快車道并表現出巨大的潛力。

應用于生物醫學和藥學領域的石墨烯基材料應該具有生物相容性、水分散性和無毒等特點。GO具有引起人類血小板的強凝集反應的效應，小鼠實驗表明：其會引發廣泛的肺動脈栓塞血栓，不適于直接作為藥物輸送、細胞成像、癌癥的光熱治療和生化診斷工具。然而，通過對GO進行還原而得到的RGO所引起的凝集反應較GO輕微很多，在不久的將來有可能獲得廣泛應用。

具有生物相容屬性的石墨烯可以通過適當的化學修飾（功能化），使其可以均勻分布在極性溶劑或水中。氨基是一種具有生物相容性的基團，且氨基攜帶的正電荷有利于中和石墨烯上羧基攜帶的負電荷，從而可以降低石墨烯對人類血小板的強凝集反應效應。

發明內容

本發明的目的在于提供一種胺/氨基功能化石墨烯及其制備方法。

本發明所采取的技術方案是：

一種胺/氨基功能化石墨烯的制備方法，包括以下步驟：

1)氧化石墨烯的還原：將氧化石墨烯加入到有機溶劑中，超聲分散，再加入氨水或胺類化合物溶液，150～190℃反應8～10小時，抽濾，用水洗滌固體產物，得到還原氧化石墨烯；

2)胺/氨基功能化石墨烯的制備：將還原氧化石墨烯加入到鹵素單質的強堿溶液中，進行霍夫曼重排反應，50～90℃反應1～4小時，反應結束后中和反應液，透析，濃縮，得到胺/氨基功能化石墨烯。

步驟1）所述的有機溶劑為乙二醇、二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮中的至少一種。

步驟1）所述的氧化石墨烯、氨的添加量比為1g：（20～120）mmol。

步驟1）所述的氧化石墨烯、胺類化合物的添加量比為1g：（20～120）mmol。

步驟1）所述的胺類化合物為甲胺、乙胺、乙二胺、苯胺、二異丙胺中的至少一種。

步驟2）所述的還原氧化石墨烯、鹵素單質的添加量比為1g：（20～60）mmol。

步驟2）所述的鹵素單質的強堿溶液為Br₂的NaOH溶液、Cl₂的NaOH溶液、Br₂和Cl₂的NaOH溶液、Br₂的KOH溶液、Cl₂的KOH溶液、Br₂和Cl₂的KOH溶液中的一種。

本發明的有益效果是：