一种石墨烯插层材料的制备方法

文档序号:1826018 发布日期:2021-11-12 浏览:22次 >En<

阅读说明:本技术 一种石墨烯插层材料的制备方法 (Preparation method of graphene intercalation material ) 是由 衷田妹 于 2021-08-17 设计创作,主要内容包括:本发明公开了一种石墨烯插层材料的制备方法,包括如下步骤:S1、称取一定量的天然石墨通过化学试剂以及氧化剂进行氧化还原反应制得石墨溶剂;S2、然后向石墨溶剂内分多次添加氧化钒并充分搅拌混合制得氧化石墨混合液;S3、将所得氧化石墨混合液放入搅拌机内进行加热搅拌烘干,制得固体反应物;S4、将固定体反应物进行水洗,并对洗净后的固体进行低温干燥,制得氧化石墨粉体;S5、对氧化石墨粉体进行高温加热剥离,制得氧化石墨烯。本发明方法操作简单,产量高,使所制得的石墨烯含有较丰富的氧化钒,且石墨烯通过氧化钒插层,有效的提高了石墨烯的导电性,进而提高了成品材料的电磁屏蔽性能。(The invention discloses a preparation method of a graphene intercalation material, which comprises the following steps: s1, weighing a certain amount of natural graphite, and carrying out oxidation-reduction reaction on the natural graphite through a chemical reagent and an oxidant to prepare a graphite solvent; s2, adding vanadium oxide into the graphite solvent for multiple times, and fully stirring and mixing to obtain a graphite oxide mixed solution; s3, putting the obtained graphite oxide mixed solution into a stirrer, heating, stirring and drying to obtain a solid reactant; s4, washing the reactant of the immobilized body with water, and drying the washed solid at low temperature to obtain graphite oxide powder; and S5, heating and stripping the graphite oxide powder at high temperature to obtain the graphene oxide. The method is simple to operate and high in yield, the prepared graphene contains abundant vanadium oxide, and the graphene is intercalated by the vanadium oxide, so that the conductivity of the graphene is effectively improved, and the electromagnetic shielding performance of a finished material is further improved.)

一种石墨烯插层材料的制备方法

技术领域

本发明涉及石墨烯材料技术领域,尤其涉及一种石墨烯插层材料 的制备方法。

背景技术

石墨烯(Graphene)是一种以sp2杂化连接的碳原子紧密堆积成 单层二维蜂窝状晶格结构的新材料。石墨烯具有优异的光学、电学、 力学特性,在材料学、微纳加工、能源、生物医学和药物传递等方面 具有重要的应用前景,被认为是一种未来革命性的材料。

石墨烯在电磁屏蔽材料方面已得到初步的应用。然而,将石墨烯 制成电磁屏蔽材料时,通常需要加入物理粘合剂或助剂,制成具有一 定粘性的胶状物粘附在电磁源的表面,所加入的粘合剂和助剂往往导 电能力较差,降低了石墨烯的电磁屏蔽性能。

发明内容

基于背景技术存在的技术问题,本发明提出了一种石墨烯插层材 料的制备方法及其施工方法。

本发明提出的一种石墨烯插层材料的制备方法,包括。

一种石墨烯插层材料的制备方法,包括如下步骤:

S1、称取一定量的天然石墨通过化学试剂以及氧化剂进行氧化还 原反应制得石墨溶剂;

S2、然后向石墨溶剂内分多次添加氧化钒并充分搅拌混合制得氧 化石墨混合液;

S3、将所得氧化石墨混合液放入搅拌机内进行加热搅拌烘干,制 得固体反应物;

S4、将固定体反应物进行水洗,并对洗净后的固体进行低温干燥, 制得氧化石墨粉体;

S5、对氧化石墨粉体进行高温加热剥离,制得氧化石墨烯;

S6、将氧化石墨放入水中混合,然后通过超声波振荡进行分散, 形成均匀分散的氧化石墨烯溶液;

S7、向氧化石墨烯溶液内滴加氨水,并通过将还原剂溶于水中形 成混合的水溶液;

S8、将配制的氧化石墨烯溶液和还原剂水溶液混合均匀,将所得 混合溶液置于油浴条件下搅拌,反应完毕后,将混合物过滤洗涤、烘 干后得到石墨烯。

优选的,所述S1中化学试剂为浓硝酸与浓硫酸的混合溶液,且 浓硫酸的浓度为80%。

优选的,所述S1中氧化剂为酸性高锰酸钾溶液。

优选的,所述S3中加热的温度控制在80℃,且S4中低温的温 度控制在20℃。

优选的,所述S5中的高温温度控制在85℃,且氧化石墨烯溶液 的质量浓度为0.25g/L~1g/L。

优选的,所述S7中氨水质量浓度为28%,且还原剂水溶液质量 浓度为0.25g/L~2g/L。

本发明的有益效果为:

本方法操作简单,产量高,使所制得的石墨烯含有较丰富的氧化 钒,且石墨烯通过氧化钒插层,有效的提高了石墨烯的导电性,进而 提高了成品材料的电磁屏蔽性能。

具体实施方式

下面将结合本发明中的实施例,对本发明实施例中的技术方案进 行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实 施例,而不是全部的实施例。

实施例,一种石墨烯插层材料的制备方法,包括如下步骤:

S1、称取一定量的天然石墨通过化学试剂以及氧化剂进行氧化还 原反应制得石墨溶剂,所述化学试剂为浓硝酸与浓硫酸的混合溶液, 且浓硫酸的浓度为80%,所述氧化剂为酸性高锰酸钾溶液;

S2、然后向石墨溶剂内分多次添加氧化钒并充分搅拌混合制得氧 化石墨混合液;

S3、将所得氧化石墨混合液放入搅拌机内并将温度控制在80℃ 进行加热搅拌烘干,制得固体反应物;

S4、将固定体反应物进行水洗,并对洗净后的固体进行温度为 20℃的低温干燥,制得氧化石墨粉体;

S5、对氧化石墨粉体进行温度为85℃的高温加热剥离,制得氧 化石墨烯;

S6、将氧化石墨放入水中混合,然后通过超声波振荡进行分散, 形成均匀分散的氧化石墨烯溶液;

S7、向氧化石墨烯溶液内滴加质量浓度为28%的氨水,并通过将 还原剂溶于水中形成混合的质量浓度为0.25g/L~2g/L水溶液;

S8、将配制的氧化石墨烯溶液和还原剂水溶液混合均匀,将所得 混合溶液置于油浴条件下搅拌,反应完毕后,将混合物过滤洗涤、烘 干后得到石墨烯。

在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横 向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、 “竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针” 等指示的方位或位置关系为基于文中所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的设备或元件 必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对 本发明的限制。

此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指 示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此, 限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更 多个该特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上, 除非另有明确具体的限定。

以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范 围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技 术范围内,根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改 变,都应涵盖在本发明的保护范围之内。

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