[發明專利]一種環氧化物接枝胺還原制備及分散石墨烯的方法

在審

• 申請號: 201710914550.8
• 申請日: 2017-09-30
• 公開（公告）號: CN107619044A
• 公開（公告）日: 2018-01-23
• 發明（設計）人: 趙劍英;陳東亮;劉浩浩;袁杰;李芙蓉;沈偉林
• 申請（專利權）人: 山東理工大學
• 主分類號: C01B32/192
• 分類號: C01B32/192;C08G65/26
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及石墨烯還原及分散技術領域，具體涉及一種環氧化物接枝胺還原制備及分散石墨烯的方法。

背景技術

自2004年曼徹斯特大學（University of Manchester）的Geim教授小組第一次制備得到獨立的單層石墨烯以來，吸引了眾多科學家對石墨烯的研究，石墨烯獨特的二維晶體結構，也賦予了它獨特的性能,如很高的楊氏模量，高斷裂強度，高的室溫熱導率，高比表面積, 載流子的遷移速率，表現出雙極性電場效應，石墨烯儼然成了材料界及凝聚態物理界一顆閃耀的新星。

無論微機械力剝離、外延生長或是化學氣相沉積得到的石墨烯均產量有限,無法進行大規模商業化, 因而產生了一種“bottom-up”方法：即先將石墨氧化、剝離得到石墨烯酸，而后將其還原得到石墨烯，稱之為“氧化石墨還原法”。石墨進行還原的工作已經進行了很多, 包括化學液相還原、熱退火還原（Dong xing。Yang, ArunaVelamakanni, GtilayBozoklu, etal. Chemical analysis of graphene oxide films after heat and chemical treatments by X-ray Photo electron and micro-Raman spectroscopy[J].Carbon, 2009, 47:145-152）、等離子體法還原（Cristina Gomez-Navarro, R. Thomas Weitz, Alexaqnder, etal. Electronic thansport properties of individual chemically reduced graphene oxide sheets[J]. Nano Letters, 2007, 7(11): 3499-3503）、氫電弧放電剝離等（Zhongshuai Wu,Wencai Ren, Libo Gao, etal. Synthesis of graphene sheets with high electrical conductivity and good thermal stability by hydrogen are discharge exfoliation[J]. ACS Nano, 2009, 3(2): 411-417.）,其中又以化學液相還原研究的最多，Ruoff等人對此作了很好的綜述（Sunjin Park, Rodney S. Ruoff. Chemical methods for the Production of graphenes [J]. Nature Nano technology, 2009, 4:217-224）。目前用以對氧化石墨進行化學的還原劑有肼類,包括水合肼（Sasha Stankovieh, Dmitriy A. Dikin, Riehard D. Piner, etal. Synthesis of graphene based nanosheets via chemical reduction of exfoliated graphite oxide[J]. Carbon, 2007, 45: 1558-1565.）、純肼（Vincent C. Tung, Matthew J. Allen,Yang,etal. High-throughput solution Proeessing of large-scale graphene[l]. Nature Nanotechnology, 2009, 4:25-29.）、肼蒸氣(Hector A. Becerril, Jie Mao, Zun feng Liu, etal. Evaluation of solution-proeessed reduced graphene oxide films as trans parent conductors[J]. ACS Nano, 2008, 2(3): 463-470.)、二甲基肼（Sasha Stankovich, Dmitriy A. Dikin, Geoffrey H. B. Donunett, etal. Graphene-based composite materials [J]. Nature, 2006, 442: 282-286.）、對苯二酚（Athanasios B. Bourlinos, Dimitrios Gournis, Dimitrios Petridis, etal. Graphite oxide: chemical reduction to graphite and surface modification with Primary aliphatic amines and aminoacids [Jl. Langmuir, 2003, 19: 6050-6055）、硼氫化鈉（Yong chao S1, Edward T. Samulski. Synthesis of watersoluble graphene [J]. Nano Letters, 2008, 8(6): 1679-1682）等還原方法制備石墨烯。