[發明專利]氧化石墨烯的改性處理方法

在審

• 申請號: 201810278480.6
• 申請日: 2018-03-31
• 公開（公告）號: CN108298527A
• 公開（公告）日: 2018-07-20
• 發明（設計）人: 梁杰鋒;黃啟歸
• 申請（專利權）人: 廣西南寧桂知科技有限公司
• 主分類號: C01B32/184
• 分類號: C01B32/184;C01B32/198
• 代理公司: 深圳新創友知識產權代理有限公司 44223
• 代理人: 梁山丹

本發明公開了一種氧化石墨烯的改性處理方法，將濃硫酸加入超聲攪拌器，在攪拌狀態下加入石墨稀和濃硝酸，超聲攪拌后，再加入由月桂醇聚醚硫酸酯鈉和十二烷基硫酸單乙醇胺組成的第一改性劑，繼續超聲攪拌，抽濾，干燥，得氧化石墨烯；將氧化石墨烯加入溶劑中，超聲攪拌，得石墨烯懸浮液；將石墨烯懸浮液輸送至表面處理機，再加入聚氧乙烯甘油醚單硬脂酸酯與雙酰胺型磺基甜菜堿酯組成的第二表面處理劑，攪拌均勻，出料，干燥，研磨，即得改性石墨烯。本發明方法賦予了石墨烯疏水親油的表面特性，阻止石墨烯粒子間的團聚，可將石墨烯快速、均勻分散在其他體系中，提高了石墨烯與其他聚合物之間的相容性。

技術領域

本發明涉及石墨烯技術領域，具體是一種氧化石墨烯的改性處理方法。

背景技術

石墨烯（Graphene）是一種由碳原子以SP²雜化方式形成的蜂窩狀平面薄膜，是一種只有一個原子層厚度的準二維材料。石墨烯由于具有極高的比表面積、高的導電和導熱性能、高的電荷遷移率，優異的力學性能，在航空航天、新能源電池的電池材料、傳感器方面、納米電子學、高性能納電子器件、復合材料、場發射材料、氣體傳感器及能量存儲等領域具有廣闊的應用前景。

石墨烯其表面有親水性基團，并呈極性，而聚合物多數有疏水性，兩者之間的相容性差；同時，由于石墨烯的粒徑較小，加工過程中易于團聚而最終影響填充聚合物的性能。因此，為了改善兩者之間的界面結合和提高石墨烯的分散性，需要采用適當的方法對石墨烯進行表面改性。

以上背景技術內容的公開僅用于輔助理解本發明的發明構思及技術方案，其并不必然屬于本專利申請的現有技術，在沒有明確的證據表明上述內容在本專利申請的申請日已經公開的情況下，上述背景技術不應當用于評價本申請的新穎性和創造性。

發明內容

本發明針對現有石墨烯存在的問題，提供一種分散性好、與有機物相容性好、穩定性好氧化石墨烯的改性處理方法。

為了實現以上目的，本發明采用的技術方案如下：

一種氧化石墨烯的改性處理方法，包括以下步驟：

S1：將質量分數為98%的濃硫酸加入超聲攪拌器，在攪拌狀態下加入石墨稀和質量分數為68%的濃硝酸，超聲攪拌10-30min后，再加入由月桂醇聚醚硫酸酯鈉和十二烷基硫酸單乙醇胺組成的第一改性劑，所述第一改性劑的加入量為1-3%，繼續超聲攪拌30-60min，抽濾，干燥，得氧化石墨烯；

S2：將氧化石墨烯加入溶劑中，超聲攪拌20-30min，得石墨烯懸浮液；

S3：將石墨烯懸浮液輸送至表面處理機，控制物料溫度為60-80℃，再加入聚氧乙烯甘油醚單硬脂酸酯與雙酰胺型磺基甜菜堿酯組成的第二表面處理劑，其中混合表面處理劑的加入量為石墨烯重量的2-4%，攪拌均勻，出料，干燥，研磨，即得改性石墨烯。

進一步地，步驟S1所述石墨烯、濃硫酸和濃硝酸的用量比為：100g:3-4L:0.8-1L。

進一步地，步驟S1所述的超聲攪拌是在溫度為50-60℃、轉速為100-300r/min下超聲攪拌。

進一步地，所述溶劑為水、乙醇、乙二醇、二甲基亞砜、四氫呋喃中的一種或幾種任意比例混合。

進一步地，所述月桂醇聚醚硫酸酯鈉和十二烷基硫酸單乙醇胺的質量比為1-3:1。

進一步地，所述聚氧乙烯甘油醚單硬脂酸酯與雙酰胺型磺基甜菜堿酯的質量比為1-2:1。

進一步地，所述石墨烯懸浮液濃度為100-300mg/mL。

進一步地，步驟S4所述的干燥是在鏈帶干燥機干燥，且控制溫度為80-100℃。

進一步地，步驟S4所述的攪拌是在轉速為300-500r/min下攪拌10-20min。