一种耐高温的石墨烯复合材料的制作方法

文档序号:26138029发布日期:2021-08-03 14:21阅读:360来源:国知局

本发明属于石墨烯材料技术领域,尤其是一种耐高温的石墨烯复合材料。



背景技术:

目前,石墨烯纳米材料在反应生成气凝胶、微孔或中孔框架和水凝胶等三维(3d)形式的研究比较多。石墨烯或氧化石墨烯,在单原子层流中都包含π,石墨烯或氧化石墨烯已被确定为一种良好的改性剂,石墨烯或氧化石墨烯与弹性体结构结合,能其增加多种功能特征。

在石墨烯上装载纳米级别的金属可以在电子或磁性领域表现出不同的功能。在以往的研究中,有对溶解或溶于的石墨烯的研究,例如纳米分散。但是对原位反应过程中功能多组分界面的研究却鲜有报道,原因是在纳米尺寸级别中单体难以分布,活性效果不能很好地维持。



技术实现要素:

发明目的:提供一种耐高温的石墨烯复合材料,以解决背景技术中所涉及的问题。

技术方案:一种耐高温的石墨烯复合材料,其制备方法包括以下步骤:

步骤1、利用四聚丙烯苯磺酸钠将纳米级别的氧化锌和氧化石墨烯进行化学激活,将氧化锌和氧化石墨烯超声溶解在去离子水中,边搅拌边加入四聚丙烯苯磺酸钠;

步骤2、将激活的氧化锡石墨烯在有机溶液溶解,边搅拌边加入还原剂,放入冰箱中冷冻干燥预定时间,得到氧化锌-氧化石墨烯溶胶;

步骤3、向上述的产物加入催化剂,反应生成复合材料。

优选地,所述步骤1中搅拌速度为20~15000r/min。

优选地,所述四聚丙烯苯磺酸钠的含量为氧化锌颗粒和氧化石墨烯混合溶液重量的2%~4%。

优选地,所述步骤2中溶解过程具体为:在温度为80~100℃、搅拌速度为20~9000r/min,、搅拌时间为2~90h条件下,将激活的氧化石墨烯纳米片溶解在聚氧化丙烯二醇中,搅拌至溶液变成粘稠状。

优选地,所述步骤2中还原剂为n2h4·h2o和nh3·h2o的混合溶液,n2h4·h2o和nh3·h2o的摩尔比为1:(4.5~6.5)。

优选地,所述步骤2中的冷冻温度为-30℃,冷冻时间为0.2~98小时。

优选地,所述步骤3的催化剂为甲苯二异氰酸酯齐聚物。

有益效果:本发明将纳米级别的氧化锌装载在氧化石墨烯上,催化组合成复合材料,该复合材料属于纳米级别,增加了反应面积,具有耐高温和高传导性的性能,有很好的稳定性。

具体实施方式

在下文的描述中,给出了大量具体的细节以便提供对本发明更为彻底的理解。然而,对于本领域技术人员而言显而易见的是,本发明可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中,为了避免与本发明发生混淆,对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。

实施例1

利用四聚丙烯苯磺酸钠将纳米级别的氧化锌和氧化石墨烯进行化学激活,将氧化锌和氧化石墨烯超声溶解在去离子水中,边搅拌边加入四聚丙烯苯磺酸钠,搅拌速度为3000r/min,四聚丙烯苯磺酸钠的含量为氧化锌颗粒和氧化石墨烯混合溶液重量的2%;

将激活的氧化锡石墨烯在聚氧化丙烯二醇在温度为90摄氏度条件下溶解,边搅拌边加入还原剂,搅拌速度为5000r/min,搅拌时间为30小时,还原剂为n2h4·h2o和nh3·h2o的混合溶液,n2h4·h2o和nh3·h2o的摩尔比为1:4.5,再加入放入冰箱中冷冻干燥预定时间,冷冻温度为-30摄氏度,冷冻时间为24小时,得到氧化锌-氧化石墨烯溶胶;向上述的产物加入催化剂甲苯二异氰酸酯齐聚物,反应生成复合材料。

实施例2

利用四聚丙烯苯磺酸钠将纳米级别的氧化锌和氧化石墨烯进行化学激活,将氧化锌和氧化石墨烯超声溶解在去离子水中,边搅拌边加入四聚丙烯苯磺酸钠,搅拌速度为3000r/min,四聚丙烯苯磺酸钠的含量为氧化锌颗粒和氧化石墨烯混合溶液重量的3%;

将激活的氧化锡石墨烯在聚氧化丙烯二醇在温度为90摄氏度条件下溶解,边搅拌边加入还原剂,搅拌速度为5000r/min,搅拌时间为30小时,还原剂为n2h4·h2o和nh3·h2o的混合溶液,n2h4·h2o和nh3·h2o的摩尔比为1:4.5,再加入放入冰箱中冷冻干燥预定时间,冷冻温度为-30摄氏度,冷冻时间为24小时,得到氧化锌-氧化石墨烯溶胶;向上述的产物加入催化剂甲苯二异氰酸酯齐聚物,反应生成复合材料。

实施例3

利用四聚丙烯苯磺酸钠将纳米级别的氧化锌和氧化石墨烯进行化学激活,将氧化锌和氧化石墨烯超声溶解在去离子水中,边搅拌边加入四聚丙烯苯磺酸钠,搅拌速度为3000r/min,四聚丙烯苯磺酸钠的含量为氧化锌颗粒和氧化石墨烯混合溶液重量的4%;

将激活的氧化锡石墨烯在聚氧化丙烯二醇在温度为90摄氏度条件下溶解,边搅拌边加入还原剂,搅拌速度为5000r/min,搅拌时间为30小时,还原剂为n2h4·h2o和nh3·h2o的混合溶液,n2h4·h2o和nh3·h2o的摩尔比为1:4.5,再加入放入冰箱中冷冻干燥预定时间,冷冻温度为-30摄氏度,冷冻时间为24小时,得到氧化锌-氧化石墨烯溶胶;向上述的产物加入催化剂甲苯二异氰酸酯齐聚物,反应生成复合材料。

实施例4

利用四聚丙烯苯磺酸钠将纳米级别的氧化锌和氧化石墨烯进行化学激活,将氧化锌和氧化石墨烯超声溶解在去离子水中,边搅拌边加入四聚丙烯苯磺酸钠,搅拌速度为3000r/min,四聚丙烯苯磺酸钠的含量为氧化锌颗粒和氧化石墨烯混合溶液重量的2%;

将激活的氧化锡石墨烯在聚氧化丙烯二醇在温度为90摄氏度条件下溶解,边搅拌边加入还原剂,搅拌速度为5000r/min,搅拌时间为30小时,还原剂为n2h4·h2o和nh3·h2o的混合溶液,n2h4·h2o和nh3·h2o的摩尔比为1:5,再加入放入冰箱中冷冻干燥预定时间,冷冻温度为-30摄氏度,冷冻时间为24小时,得到氧化锌-氧化石墨烯溶胶;向上述的产物加入催化剂甲苯二异氰酸酯齐聚物,反应生成复合材料。

实施例5

利用四聚丙烯苯磺酸钠将纳米级别的氧化锌和氧化石墨烯进行化学激活,将氧化锌和氧化石墨烯超声溶解在去离子水中,边搅拌边加入四聚丙烯苯磺酸钠,搅拌速度为3000r/min,四聚丙烯苯磺酸钠的含量为氧化锌颗粒和氧化石墨烯混合溶液重量的2%;

将激活的氧化锡石墨烯在聚氧化丙烯二醇在温度为90摄氏度条件下溶解,边搅拌边加入还原剂,搅拌速度为5000r/min,搅拌时间为30小时,还原剂为n2h4·h2o和nh3·h2o的混合溶液,n2h4·h2o和nh3·h2o的摩尔比为1:6,再加入放入冰箱中冷冻干燥预定时间,冷冻温度为-30摄氏度,冷冻时间为24小时,得到氧化锌-氧化石墨烯溶胶;向上述的产物加入催化剂甲苯二异氰酸酯齐聚物,反应生成复合材料。

实施例6

利用四聚丙烯苯磺酸钠将纳米级别的氧化锌和氧化石墨烯进行化学激活,将氧化锌和氧化石墨烯超声溶解在去离子水中,边搅拌边加入四聚丙烯苯磺酸钠,搅拌速度为3000r/min,四聚丙烯苯磺酸钠的含量为氧化锌颗粒和氧化石墨烯混合溶液重量的2%;

将激活的氧化锡石墨烯在聚氧化丙烯二醇在温度为90摄氏度条件下溶解,边搅拌边加入还原剂,搅拌速度为5000r/min,搅拌时间为30小时,还原剂为n2h4·h2o和nh3·h2o的混合溶液,n2h4·h2o和nh3·h2o的摩尔比为1:6.5,再加入放入冰箱中冷冻干燥预定时间,冷冻温度为-30摄氏度,冷冻时间为24小时,得到氧化锌-氧化石墨烯溶胶;向上述的产物加入催化剂甲苯二异氰酸酯齐聚物,反应生成复合材料。

另外需要说明的是,在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征,在不矛盾的情况下,可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复,本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

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