[發明專利]銅離子石墨烯的制造方法

在審

• 申請號: 201710322086.3
• 申請日: 2017-05-09
• 公開（公告）號: CN107364852A
• 公開（公告）日: 2017-11-21
• 發明（設計）人: 柯良節;梁思敬;司徒若祺
• 申請（專利權）人: 柯良節;梁思敬;司徒若祺
• 主分類號: C01B32/194
• 分類號: C01B32/194
• 代理公司: 深圳市神州聯合知識產權代理事務所(普通合伙)44324
• 代理人: 周松強

技術領域

本發明涉及石墨烯的技術領域，尤其涉及一種銅離子石墨烯的制造方法。

背景技術

石墨烯的應用已是全世界的關注，然而對于石墨烯的研究，還在起步階段。石墨烯是非常有特質的二維新型材料，然而這新型材料的應用上主要在材料添加上居多，要發展更深層和帶功能性方向的材料才是科技進步的方向，這就要求必須在原料上制造出帶功能特性的材料。原有石墨烯制造出來的材料叫N 型石墨烯，意思是說，現在的石墨烯材料作為添加用途的材料是沒有帶自主特性的、和本身沒帶離子的石墨烯叫N 型石墨烯，N的意義指：不帶離子特性的石墨烯no ionic graphene或中性石墨烯 neutral graphene 。我們有必要在添加離子生產上做工作，做出不一樣的和帶功能性的石墨烯，這也是是未來必要的研究課題和應用課題。

在石墨烯作產品的應用方面主要是以添加劑為主，但是，石墨烯本身帶離子的功能性應用并不多。為了普及使用石墨烯帶功能特性方面的應用，鑲嵌離子技術就是今后的必然發展方向。

我們在日常生活中，經常接觸到銅器材料。最多應用在散熱和加熱設備上，例如空調、冰箱等等。在散熱和加熱機器上，銅差不多無處不在。然而散熱或傳熱系統是放于室外的，銅材料受侵蝕現象特別快，導熱性銅管很快被大自然破壞和侵蝕。要保護銅管材料是必然的研究課題，由以散熱銅管是最為需要防侵蝕材料。但是大多數是沒有處理，原因何在，原來在表面增加一層薄膜作保護銅管，并非易事。因增加了不導熱的薄膜，是會影響銅管的散熱功能。保護了銅管減免侵蝕的問題，散熱的功能又受到影響。

發明內容

針對上述技術中存在的不足之處，本發明提供一種導熱性好、功能穩定的銅離子石墨烯的制造方法。

為了達到上述目的，本發明一種銅離子石墨烯的制造方法，包括以下制作過程：

S1、滲透劑分散：將石墨烯加入滲透劑中進行分散，滲透劑為非離子螯合物；

S2、銅離子分散：向混合物中加入氧化銅進行進一步的分散，實現氧化銅均勻分散于石墨烯上，讓石墨烯晶格充分接觸銅離子；

S3、銅離子嵌入反應：將充分接觸銅離子的混合物料放入反應釜內進行離子滲入反應；

S4、清洗：將生成銅離子石墨烯進行清洗處理。

其中，在S1中使用的石墨烯為N型石墨烯，該N型石墨烯為四層以下的2D石墨烯材料。

其中，在S1中的滲透劑為非離子螯合劑（NH4）4?EDTA或（NH4）4?PTDA。

其中，在S1中滲透劑與石墨烯的混合摩爾比為2:1。

其中，在S2中氧化銅與石墨烯的混合摩爾比為1:1。

其中，在S3中充分接觸銅離子的混合物料在反應釜內首先進行真空攪拌，再進行加溫加壓反應。

其中，真空攪拌的功率為18ps-26ps，處理時間為0.5h。

其中，加溫加壓反應的條件為氮氣加到兩個大氣壓，溫度加熱到360-450℃，加溫加壓的反應時間為4h。

本發明一種銅離子石墨烯，包括銅離子以及石墨烯分子，所述銅離子鑲嵌在石墨烯的分子晶格上。

本發明一種銅離子石墨烯的應用，將銅離子石墨烯涂覆在銅制品表面作為保護層避免銅制品受侵蝕。

本發明的有益效果是：

與現有技術相比，本發明的銅離子石墨烯的制造方法，主要是在石墨烯晶格上鑲嵌入銅離子，作為銅制品的保護層使用。石墨烯的導熱性好、既可對銅制品起到保護作用，又不會影響銅制品的正常散熱，然而石墨烯保護薄膜貼在銅管表面的吸附力不夠，加入銅離子后，銅離子與銅制品的物質表面具有很好的親和力，使得石墨烯容易且穩定的涂覆在銅制品表面。本發明的銅離子石墨烯能夠有效避免銅制品受侵蝕，是未來銅制品處理過程中非常好的材料。

附圖說明

圖1為本發明一種銅離子石墨烯的制造方法的工藝流程圖。

具體實施方式

為了更清楚地表述本發明，下面結合附圖對本發明作進一步地描述。

參閱圖1，本發明一種銅離子石墨烯的制造方法，包括以下制作過程：

S1、滲透劑分散：將四層以下的2D石墨烯材料加入滲透劑中進行分散，滲透劑為非離子螯合劑（NH4）4?EDTA或（NH4）4?PTDA，滲透劑與石墨烯的混合摩爾比為2:1；

S2、銅離子分散：向混合物中加入氧化銅進行進一步的分散，實現氧化銅均勻分散于石墨烯上，讓石墨烯晶格充分接觸銅離子，氧化銅與石墨烯的混合摩爾比為1:1；