[發(fā)明專利]氧化蘇木精修飾石墨烯的制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710792253.0
• 申請(qǐng)日: 2017-09-05
• 公開（公告）號(hào): CN107416817B
• 公開（公告）日: 2019-10-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 宋金萍;馬琦;劉慧君;沈臘珍;郭永;馮峰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 山西大同大學(xué)
• 主分類號(hào): C01B32/194
• 分類號(hào): C01B32/194;H01G11/36
• 代理公司: 太原倍智知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 14111
• 代理人: 張宏

本發(fā)明涉及一種氧化蘇木精修飾石墨烯的制備方法，是在氧化石墨烯分散液中加入堿性溶液中混合均勻，然后加入蘇木精，在20?100℃下充分反應(yīng)，經(jīng)離心、洗滌得到氧化蘇木精修飾的石墨烯。采用蘇木精作為還原劑，石墨烯仍可以穩(wěn)定分散在水溶液中，不需要其他穩(wěn)定劑的加入，顯示了很好的水溶性，其制備方法具有簡(jiǎn)單、高效、低成本并且環(huán)境友好的優(yōu)點(diǎn)。所制備的石墨烯可用來(lái)開發(fā)超級(jí)電容器以及石墨烯薄膜。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種非共價(jià)功能化石墨烯的制備方法，具體是一種氧化蘇木精修飾的石墨烯的制備方法。

背景技術(shù)

石墨烯所具有的優(yōu)異電學(xué)、熱學(xué)和力學(xué)性能，使石墨烯在新型復(fù)合儲(chǔ)能材料、太陽(yáng)能電池及超級(jí)電容器等方面有潛在的前景，有望運(yùn)用于集成電路、透明顯示觸摸屏、透明電極及電子產(chǎn)品散熱片等領(lǐng)域。而各類石墨烯復(fù)合材料的制備便成了制約石墨烯在各領(lǐng)域中重要應(yīng)用的一個(gè)關(guān)鍵因素。目前，主要的制備方法包括物理和化學(xué)兩大類，其中物理機(jī)械剝離方法可以獲得單晶石墨烯薄膜，但尺寸不易控制；氣相沉積法制備的石墨烯具有良好的晶型結(jié)構(gòu)，但制備方法太過(guò)苛刻，不利于大規(guī)模制備；而化學(xué)制備法具有產(chǎn)率高，方法簡(jiǎn)單、成本低以及可大規(guī)模生產(chǎn)的優(yōu)點(diǎn)，已逐漸成為石墨烯制備的常用方法。然而，在制備石墨烯的過(guò)程中，通常需要采用合適的還原劑將氧化石墨烯還原為還原石墨烯。已經(jīng)報(bào)道的還原劑如水合肼、NaBH₄、對(duì)苯二胺、含硫化合物等都表現(xiàn)出極強(qiáng)的毒性，容易發(fā)生爆炸，限制了石墨烯的大規(guī)模生產(chǎn)。此外，由于氧化石墨烯經(jīng)化學(xué)還原后含氧基團(tuán)大量減少，通常會(huì)致使石墨烯發(fā)生嚴(yán)重的團(tuán)聚現(xiàn)象，亦不利于進(jìn)一步的應(yīng)用，目前已經(jīng)報(bào)道的還原方法多通過(guò)加入表面活性劑、聚合物、生物大分子或進(jìn)行表面共價(jià)修飾來(lái)避免這一現(xiàn)象的發(fā)生，這些額外生化試劑的使用也給環(huán)境造成了嚴(yán)重的危害。因此，開發(fā)簡(jiǎn)單、高效、低成本并且環(huán)境友好的方法和還原劑仍然是石墨烯制備的關(guān)鍵技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種氧化蘇木精修飾石墨烯的制備方法。

為解決以上技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種氧化蘇木精修飾石墨烯的制備方法，于氧化石墨烯分散液中加入堿性溶液，混合均勻，然后加入蘇木精，在20-100℃下充分反應(yīng)，經(jīng)離心、洗滌得到氧化蘇木精修飾的石墨烯。

進(jìn)一步地，將氧化石墨烯加入到二次蒸餾水中，超聲使氧化石墨烯均勻分散，得到所述的氧化石墨烯分散液。

進(jìn)一步地，所述堿性溶液選自NaOH溶液和氨溶液中的一種。

進(jìn)一步地，所述堿性溶液的濃度為0.1 ~ 10 mol/L。

進(jìn)一步地，堿性溶液與氧化石墨烯分散液的體積比為1：（10 -200）。

進(jìn)一步地，蘇木精與氧化石墨烯的質(zhì)量比為（1 -50 ）: 1。

進(jìn)一步地，加入蘇木精后在20-90℃下充分反應(yīng)。

進(jìn)一步地，加入蘇木精后在室溫下充分反應(yīng)。

本發(fā)明采用蘇木精作為還原劑，石墨烯仍可以穩(wěn)定分散在水溶液中，不需要其他穩(wěn)定劑的加入，顯示了很好的水溶性。其制備方法具有簡(jiǎn)單、高效、低成本并且環(huán)境友好的優(yōu)點(diǎn)。所制備的石墨烯可用來(lái)開發(fā)超級(jí)電容器以及石墨烯薄膜。

附圖說(shuō)明

圖1是實(shí)施例1產(chǎn)物的紫外可見(jiàn)吸收光譜圖。

圖2是實(shí)施例1產(chǎn)物的透射電鏡照片。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明一種典型的實(shí)施方式提供氧化蘇木精修飾石墨烯的制備方法，于氧化石墨烯分散液中加入堿性溶液中混合均勻，然后加入蘇木精，在20-100℃下充分反應(yīng)，經(jīng)離心、洗滌得到氧化蘇木精修飾的石墨烯。