[發明專利]椰殼炭/三維石墨烯復合材料的制備方法及應用

在審

• 申請號: 201910348452.1
• 申請日: 2019-04-28
• 公開（公告）號: CN111847450A
• 公開（公告）日: 2020-10-30
• 發明（設計）人: 劉若鵬;趙治亞;李妤婕;王太保
• 申請（專利權）人: 深圳光啟崗達創新科技有限公司;深圳光啟高等理工研究院
• 主分類號: C01B32/348
• 分類號: C01B32/348;C01B32/342;C01B32/336;C01B32/324;C01B32/184;H05K9/00
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1.一種椰殼炭/三維石墨烯復合材料的制備方法，其特征在于，所述制備方法包括以下步驟：

S1預處理椰殼得到三維椰殼纖維骨架結構；

S2將三維椰殼纖維骨架結構在惰性氣氛下炭化，然后進行擴孔和活化處理得到三維多孔活性炭纖維骨架；

S3制備氧化石墨烯分散液，向氧化石墨烯分散液中加入功能組份得到復合溶液；

S4將活性炭纖維骨架與復合溶液在高溫高壓下反應0.5h～24h，反應結束后清洗干燥備用；

S5將步驟S4中得到的樣品在惰性氣氛下燒結，即得到本發明中的椰殼炭/三維石墨烯復合材料。

2.如權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述步驟S1包括去除椰殼內部的木質素。

3.如權利要求1或2所述的制備方法，其特征在于，所述步驟S1包括將椰殼浸入酸性溶液或堿性溶液中浸泡0.5h～48h，堿性溶液包括氫氧化鈉溶液、氫氧化鉀溶液、氫氧化鈣溶液、碳酸鈉溶液、氨水中的一種或多種，酸性溶液包括磷酸溶液、硫酸溶液、鹽酸溶液、硝酸溶液中的一種或多種，溶液的摩爾濃度為0.02mol/L～10mol/L。

4.如權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述步驟S2中擴孔和活化處理包括在低壓或高壓作用下，使強酸或強堿溶液充分壓入椰殼內，所述強酸或強堿溶液的摩爾濃度為1mol/L～10mol/L。

5.如權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述步驟S2中得到的三維多孔活性炭纖維骨架的孔徑5um。

6.如權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述氧化石墨烯的濃度為1mg/ml～10mg/ml，所述氧化石墨烯溶液中氧化石墨烯的D50＜4um，氧化石墨烯的單層率90％。

7.如權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述步驟S3中的功能組份包括陽離子聚合物、陰離子聚合物、偶聯劑、功能填料中的一種或多種，所述活性組份占氧化石墨烯溶液的質量百分比為1～60wt％。

8.如權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述步驟S4中高溫高壓反應的溫度為120～200℃，壓力為20～30MPa。

9.如權利要求1-8任一項所述的制備方法得到的三維多孔石墨烯復合材料。

10.如權利要求9所述的復合材料在電磁波吸收或隱身設計上的應用。