π键共轭强韧一体化高导电仿生层状石墨烯复合材料制备方法与流程

文档序号:12235939阅读:来源:国知局

技术特征:

1.π键共轭强韧一体化高导电仿生层状石墨烯复合材料制备方法,其特征在于包括以下步骤:

(1)将小分子1-氨基芘(AP)和辛二酸双(N-羟基琥珀酰亚胺酯)(DSS)配成11-13mmol/L浓度的二甲基甲酰胺(DMF)溶液;

(2)在避光条件下,搅拌上述两种分子的混合溶液9-10小时,使两分子充分反应形成酰胺键,合成新分子AP-DSS,得到AP-DSS的DMF溶液;

(3)采用搅拌超声方法将氧化石墨烯配成均匀的氧化石墨烯水溶液;

(4)采用真空抽滤法诱导氧化石墨烯水溶液自组装成薄膜结构;

(5)用氢碘酸(HI)还原,形成还原氧化石墨烯薄膜;

(6)在避光条件下,使用步骤(2)中得到的AP-DSS的DMF溶液浸泡步骤(5)中的还原氧化石墨烯薄膜,浸泡时间为23-25h;浸泡过程中,AP-DSS与还原氧化石墨烯薄膜发生π-π吸附作用,得到π-π共轭作用强韧一体化高导电仿生层状石墨烯复合材料;

(7)调控步骤(1)中AP和DSS的浓度,调控合成分子AP-DSS的浓度,重复步骤(2)、(3)、(4)、(5),使还原氧化石墨烯薄膜与不同浓度的AP-DSS发生π-π交联,制备不同的共轭交联石墨烯复合材料,从而确定性能最佳的π-π共轭作用的强韧一体化高导电仿生层状石墨烯复合材料。

2.根据权利要求1所述的π键共轭强韧一体化高导电仿生层状石墨烯复合材料,其特征在于:所述步骤(4)采用真空抽滤的方法诱导自组装方法实现过程为:

(21)首先将超声搅拌均匀的氧化石墨烯水溶液加入到真空抽滤瓶中;

(22)启动真空泵,进行真空抽滤;

(23)随着抽滤的进行,氧化石墨烯在水流作用下慢慢组装成层状结构,待抽滤完成,即得到层状氧化石墨烯薄膜。

3.根据权利要求1所述的π键共轭强韧一体化高导电仿生层状石墨烯复合材料,其特征在于:所述步骤(1)中反应前的AP和DSS浓度分别为11-13mmol/L时,AP-DSS在层状复合材料中的重量含量为3~7%。

4.根据权利要求1所述的π键共轭强韧一体化高导电仿生层状石墨烯复合材料,其特征在于:所述步骤(7)得到的一种π-π共轭/共价交联作用协同强韧一体化耐疲劳高导电仿生层状石墨烯复合材料是薄膜,薄膜的厚度范围为3-5微米。

5.根据权利要求1所述的π键共轭强韧一体化高导电仿生层状石墨烯复合材料,其特征在于:所述步骤(7)中的交联时间为23-25h。

6.根据权利要求1所述的π键共轭强韧一体化高导电仿生层状石墨烯复合材料,其特征在于:所述步骤(7)中,调控合成分子AP-DSS的浓度分别为3mmol/L,6mmol/L,12mmol/L,18mmol/L。

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