一种纳米石墨烯薄膜的制备方法与流程

文档序号:12235924阅读:268来源:国知局

本发明涉及化学聚合物材技术领域,尤指一种纳米石墨烯薄膜的制备方法。



背景技术:

石墨烯薄膜具有优异的透光性和导电性以及机械柔性,其优异的机械柔性和抗剥离性能、出色的化学稳定性和抗蚀性,可以在恶劣的工作环境中具有优良的耐久性能;其在下一代柔性电子和光电子领域中有重大的潜在应用价值,而且在透明导电薄膜领域也具有很大的应用前景。然而目前基于石墨烯的透明导电薄膜仍然存在导电性不够高、稳定性不够好、难以实现低成本大面积制备等挑战性问题。



技术实现要素:

本发明一种纳米石墨烯薄膜的制备方法,可以解决上述技术的不足,生成的聚合物材具有优异的透光性和高导电性能以及机械柔性,其优异的机械柔性和抗剥离性能以及化学稳定性和抗蚀性,而且具有良好的应用价值。

为了实现上述目的,本发明的技术解决方案为:一种纳米石墨烯薄膜的制备方法由低温反应、升温反应、电磁搅拌、抽滤离心、超声混合、薄膜干燥的步骤反应制得;其中,具体包含以下步骤:

1、低温反应:称取0.3kg~0.5kg石墨粉和0.2kg~0.25kg硝酸钠于500ml反应罐中,将温度降至0℃时缓慢加入100ml~120ml浓硫酸,搅拌均匀;再加入1kg~1.5kg高锰酸钾反应;

2、升温反应:将反应罐提高温度至35℃后,反应30min;

3、电磁搅拌:向反应釜中缓慢加入200ml~230ml蒸馏水,启动反应釜的电磁搅拌装置,搅拌15min;再缓慢加入1600ml~l700ml蒸馏水进一步稀释,然后再加入18ml~20ml双氧水;

4、抽滤离心:将反应釜中物料进行抽滤,并用大量的蒸馏水清洗滤渣8h,清洗至滤液pH≈7;将清洗后滤渣离心,得滤渣;

5、超声混合:取500mg6~00mg滤渣,加入260ml~300ml蒸馏水于超声混合机中,超声5min,分散得到棕色溶液,即得到纳米氧化石墨烯胶体分散液;

6、薄膜干燥:将得到的氧化型石墨烯分散液,在60摄氏度水浴中加热6分钟后在界面上形成薄膜,然后将PET薄膜插入分散液中,提拉将界面的薄膜移至PET衬底上,再将衬底在80摄氏度真空烘箱中干燥60min,即得到纳米石墨烯薄膜。

具体实施方式

实施例1

1、低温反应:称取0.3kg石墨粉和0.2kg硝酸钠于500ml反应罐中,将温度降至0℃时缓慢加入100ml浓硫酸,搅拌均匀;再加入1kg高锰酸钾反应;

2、升温反应:将反应罐提高温度至35℃后,反应30min;

3、电磁搅拌:向反应釜中缓慢加入200ml蒸馏水,启动反应釜的电磁搅拌装置,搅拌15min;再缓慢加入1600ml蒸馏水进一步稀释,然后再加入18ml双氧水;

4、抽滤离心:将反应釜中物料进行抽滤,并用大量的蒸馏水清洗滤渣8h,清洗至滤液pH≈7;将清洗后滤渣离心,得滤渣;

5、超声混合:取500mg滤渣,加入260ml蒸馏水于超声混合机中,超声5min,分散得到棕色溶液,即得到纳米氧化石墨烯胶体分散液;

6、薄膜干燥:将得到的氧化型石墨烯分散液,在60摄氏度水浴中加热6分钟后在界面上形成薄膜,然后将PET薄膜插入分散液中,提拉将界面的薄膜移至PET衬底上,再将衬底在80摄氏度真空烘箱中干燥60min,即得到纳米石墨烯薄膜。

实施例2

1、低温反应:称取0.5kg石墨粉和0.25kg硝酸钠于500ml反应罐中,将温度降至0℃时缓慢加入120ml浓硫酸,搅拌均匀;再加入1.5kg高锰酸钾反应;

2、升温反应:将反应罐提高温度至35℃后,反应30min;

3、电磁搅拌:向反应釜中缓慢加入230ml蒸馏水,启动反应釜的电磁搅拌装置,搅拌15min;再缓慢加入l700ml蒸馏水进一步稀释,然后再加入20ml双氧水;

4、抽滤离心:将反应釜中物料进行抽滤,并用大量的蒸馏水清洗滤渣8h,清洗至滤液pH≈7;将清洗后滤渣离心,得滤渣;

5、超声混合:取600mg滤渣,加入300ml蒸馏水于超声混合机中,超声5min,分散得到棕色溶液,即得到纳米氧化石墨烯胶体分散液;

6、薄膜干燥:将得到的氧化型石墨烯分散液,在60摄氏度水浴中加热6分钟后在界面上形成薄膜,然后将PET薄膜插入分散液中,提拉将界面的薄膜移至PET衬底上,再将衬底在80摄氏度真空烘箱中干燥60min,即得到纳米石墨烯薄膜。

以上所述,实施方式仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述,并非对本发明的范围进行限定,在不脱离本发明技术的精神的前提下,本领域工程技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进,均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。

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