[發(fā)明專利]一種親水改性白石墨烯及其制備方法有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201910533087.1 | 申請日： | 2019-06-19 |
| 公開（公告）號： | CN110255513B | 公開（公告）日： | 2021-09-28 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 劉少華;林忠義 | 申請（專利權(quán)）人： | 常州興烯石墨烯科技有限公司 |
| 主分類號： | C01B21/064 | 分類號： | C01B21/064;B82Y40/00 |
| 代理公司： | 上海尚象專利代理有限公司 31335 | 代理人： | 李立藏 |
| 地址： | 213000 江蘇省*** | 國省代碼： | 江蘇;32 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 改性 石墨 及其 制備 方法 | ||
本發(fā)明公開了一種親水改性白石墨烯及其制備方法，其原料包含：白石墨烯分散液80～99％，改性劑0.1％～1％，堿性試劑0.1％～1％，余量為水。本發(fā)明還提供了該親水改性白石墨烯的制備方法，其包含：步驟1，按比例稱取各原料；步驟2，將白石墨烯粉體及改性劑加入到去離子水中，制備白石墨烯分散液；步驟3，將堿性試劑按比例加入到所得的白石墨烯分散液中，加熱并攪拌，在反應(yīng)完成后將溶液進(jìn)行真空抽濾，得到改性白石墨烯；步驟4，將所得的改性白石墨烯烘干，然后進(jìn)行粉碎，得到親水改性白石墨烯粉體。本發(fā)明制備的改性后的白石墨烯具有更好的親水性，能夠長期穩(wěn)定分散于水性漿料中，可用于制備高強(qiáng)、高導(dǎo)熱等高性能材料。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及一種白石墨烯及其制備方法，具體地，涉及一種親水改性白石墨烯及其制備方法。
背景技術(shù)
“白色石墨烯”是晶粒為層片狀結(jié)構(gòu)的六方氮化硼(英文名稱為Hexagonal BoronNitride，縮寫為h-BN)在經(jīng)過剝層后得到的納米薄片的別名。由于六方氮化硼的結(jié)構(gòu)和石墨非常相似，具有六方層狀結(jié)構(gòu)，質(zhì)地柔軟，可加工性強(qiáng)，并且顏色為白色。與石墨烯相對應(yīng)，因此六方氮化硼被稱為“白色石墨烯”。
六方氮化硼和石墨烯都是僅一個原子厚度的層狀二維材料，不同之處在于石墨烯結(jié)合純屬碳原子之間的共價鍵，而六方氮化硼晶體中的結(jié)合則是硼、氮異類原子間的共價結(jié)合。
高度相似的晶體結(jié)構(gòu)賦予白色石墨烯與石墨烯一些共同特性，如極高的面內(nèi)彈性模量、高溫穩(wěn)定性、原子級平滑的表面。白色石墨烯具有高透明度和化學(xué)惰性，而且具有很高的機(jī)械強(qiáng)度、高熔點(diǎn)、高熱導(dǎo)率，以及極低的摩擦系數(shù)等性質(zhì)。單層原子厚的氮化硼可以在空氣中經(jīng)受住800℃的高溫。白色石墨烯具有極好的不滲透性，非常適合用于金屬在高溫和腐蝕性液體環(huán)境下的防腐。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種白石墨烯及其制備方法，在白石墨烯上接枝羥基等親水性基團(tuán)，增強(qiáng)白石墨烯在水中的親水性，改性后其可應(yīng)用于眾多領(lǐng)域，具有更好的親水性，能夠長期穩(wěn)定分散于水性漿料中，可用于制備高強(qiáng)、高導(dǎo)熱等高性能材料。
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供了一種親水改性白石墨烯，其中，所述的親水改性白石墨烯的原料按質(zhì)量百分比計包含：白石墨烯分散液80～99％，改性劑0.1％～1％，堿性試劑0.1％～1％，余量為水。
上述的親水改性白石墨烯，其中，所述的白石墨烯分散液的溶質(zhì)為白石墨烯；所述的白石墨烯是采用機(jī)械剝離法、液相超聲輔助剝離法、化學(xué)氣相沉積法等中的任意一種方法制備的。
上述的親水改性白石墨烯，其中，所述的改性劑包含聚乙烯醇、聚乙二醇、木質(zhì)素磺酸鈉、聚乙烯吡絡(luò)烷酮(PVP)、十二烷基苯磺酸鈉、聚苯乙烯磺酸鈉、甲基苯磺酸、二氯亞砜、二甲基甲酰胺(DMF)等中的任意一種或多種。
上述的親水改性白石墨烯，其中，所述的堿性試劑包含氫氧化鈉、氫氧化鉀、氨水、鈣試劑羧酸鈉、三乙醇胺等中的任意一種或多種。
本發(fā)明還提供了上述的親水改性白石墨烯的制備方法，其中，所述的方法包含：步驟1，按比例稱取各原料；步驟2，將白石墨烯粉體及改性劑加入到去離子水中，制備白石墨烯分散液；步驟3，將堿性試劑按比例加入到步驟2所得的白石墨烯分散液中，加熱并攪拌，在反應(yīng)完成后將溶液進(jìn)行真空抽濾，得到改性白石墨烯；步驟4，將步驟3所得的改性白石墨烯烘干，然后進(jìn)行粉碎，得到親水改性白石墨烯粉體。
上述的親水改性白石墨烯的制備方法，其中，所述的步驟2中，將白石墨烯粉體及改性劑加入去離子水中，通過攪拌機(jī)充分?jǐn)嚢?0～60min，攪拌機(jī)轉(zhuǎn)速為3000～5000轉(zhuǎn)/min。
上述的親水改性白石墨烯的制備方法，其中，所述的步驟2中，在攪拌完成后再進(jìn)行超聲處理10～30min，得到白石墨烯分散液。
上述的親水改性白石墨烯的制備方法，其中，所述的白石墨烯分散液的濃度為1～10mg/ml。
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