还原石墨烯-壳聚糖复合材料的制备方法与流程

文档序号:12401250阅读:1010来源:国知局

本发明属于高分子材料技术领域,具体涉及一种还原石墨烯-壳聚糖复合材料的制备方法。



背景技术:

对于石墨烯的应用而言,首先要解决的问题就是大规模地制备具有可加工性的石墨烯。过去几年中,许多方法已经成功地被用来制备石墨烯,比如,机械剥离法、化学气相沉积法、外延生长法、还原氧化石墨烯(GO)法等。这些方法当中,还原氧化石墨烯法最有可能实现石墨烯的大规模制备,而且在液相中进行化学还原也为石墨烯的表面改性,以及制备石墨烯基材料,如透明导电薄膜、石墨烯纸,以及聚合物复合材料等提供了最大的便利。

尽管液相化学还原法具有这些显著的优势,但是目前常用的还原剂,如水合肼、硼氢化钠、二甲肼等均具有很高的毒性,微量的这些化学物就会对石墨烯的应用产生很大的影响。同时,对还原之后废液的处理也会对生产带来额外的投入。在使用这些还原剂时,另一个问题就是 GO 还原之后,会由于层间强烈的范德华力重新团聚在一起。因此,在还原之前通常需要对 GO 进行表面改性以防止还原过后的团聚。最近,溶剂热法被成功地用来一步还原及改性 GO,但是在接近溶剂沸点的温度下对 GO 进行还原通常会导致溶剂分子的分解,会释放出有毒气体或产生有毒废液。



技术实现要素:

针对上述问题,本发明旨在提供一种还原石墨烯-壳聚糖复合材料的制备方法。

一种还原石墨烯-壳聚糖复合材料的制备方法,步骤如下:

(1)还原石墨烯的制备:将2g茶叶在100ml去离子水中100°C下煮20分钟,待冷却过后用醋酸纤维膜过滤,得到茶溶液;将0.05gGO在得到的茶溶液中超声分散30分钟,再在氮气氛围中90°C下进行还原;将得到的还原石墨烯(TPG)溶液过滤并用去离子水多次洗涤,除去多余的茶多酚;

(2)复合材料的制备:将TPG溶解在20ml去离子水中,超声分散30分钟,同时将1g壳聚糖溶解在80ml 1wt%的醋酸水溶液中;然后将TPG溶液倒入壳聚糖溶液中,搅拌8-12小时;最后,将均匀的混合液倒入塑料培养皿中,50°C下烘干成膜,直到重量恒定为止。

所有复合材料薄膜厚度均在0.05-0.09mm。

本发明制备的还原石墨烯-壳聚糖复合材料具有很好的机械强度。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明做进一步详细说明。

一种还原石墨烯-壳聚糖复合材料的制备方法,步骤如下:

(1)还原石墨烯的制备:将2g茶叶在100ml去离子水中100°C下煮20分钟,待冷却过后用醋酸纤维膜过滤,得到茶溶液;将0.05gGO在得到的茶溶液中超声分散30分钟,再在氮气氛围中90°C下进行还原;将得到的还原石墨烯(TPG)溶液过滤并用去离子水多次洗涤,除去多余的茶多酚;

(2)复合材料的制备:将TPG溶解在20ml去离子水中,超声分散30分钟,同时将1g壳聚糖溶解在80ml 1wt%的醋酸水溶液中;然后将TPG溶液倒入壳聚糖溶液中,搅拌8-12小时;最后,将均匀的混合液倒入塑料培养皿中,50°C下烘干成膜,直到重量恒定为止。

所有复合材料薄膜厚度均在0.05-0.09mm。

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