专利名称：植物多酚及其衍生物还原和修饰氧化石墨烯的方法
技术领域：
本发明涉及植物多酚及其衍生物还原和修饰氧化石墨烯的方法。
背景技术：
石墨烯(graphene)因其超强的力学强度、优异的导电、导热特性、化学稳定性等特性成为近来纳米材料领域关注的焦点。化学还原氧化石墨烯的方法是当前大规模制备单片层石墨烯的常用方法。该类方法与机械剥离、电化学沉积等方法具有经济、高效、易于规模化生产等优点，具有极为广阔的潜在应用前景。当前化学还原氧化石墨烯的方法中，广泛采用有毒、价格昂贵的还原剂，如水合胼、二甲基胼、对苯二胺、多巴胺等。探索简单、经济、有效、绿色环保的还原工艺及方法具有极为重要的理论意义和现实意义。植物多酚，也称单宁，广泛存在于植物的花、茎、叶、果实中，具有结构丰富多样、廉价易得、经济环保等特性。植物多酚在绿色化学领域具有重要的地位，同样在其他领域亟待探索与进一步的开发。植物多酚具有丰富多样的化学结构与特性。利用其还原特性及其稳定特性，该类物质可在制备高品质的单片层石墨烯中获得重要应用。
发明内容
本发明目的在于提供一种植物多酚及其衍生物还原和修饰氧化石墨烯的方法，本发明基于植物多酚结构的多样性、还原特性及对还原产物的稳定特性，以植物多酚或其衍生物为还原剂和稳定剂，通过还原和修饰还原的氧化石墨烯，可制备出高品质的单片层石墨炼。本发明目的通过以下技术方案来实现
植物多酚及其衍生物还原和修饰氧化石墨烯的方法，具有包括以下步骤
(1)将植物多酚或其衍生物溶于水中，配成浓度为0.01wt% 10 wt%的溶液；将氧化石墨烯分散于水或水与低级醇的混合物中，浓度为0. 03mg/ ml 10mg/ml ；
(2)将上述两种溶液搅拌下混合，在30 100°C，反应2h 60h；
(3)过滤和反复洗涤后即得还原和修饰后的石墨烯。所述植物多酚或其衍生物的用量为氧化石墨烯的10衬％到10000 wt %。步骤(1)所述将氧化石墨烯溶解于水或水与低级醇的混合物的同时施加超声。所述低级醇为甲醇、乙醇、异丙醇、乙二醇、丙二醇或甘油中的一种或多种； 步骤(1)所述的水与低级醇的混合物中水和低级醇的体积比例为1 99 99 1。步骤(1)中所述的植物多酚包括水解单宁、缩合单宁或复杂多酚中的一种或多种的混合物。所述的植物多酚的衍生物是植物多酚的缩合物或者通过酚羟基的反应而衍生的化合物。所述水解单宁为多元醇通过酯键与多个酚羧酸相连而成的多酚类化合物。所述水解单宁中多元醇为葡萄糖、金缕梅糖、果糖、木糖、奎宁酸、莽草酸或原栎酸；所述水解单宁中的酚羧酸为掊酸、橡椀酸或鞣花酸。水解单宁优选掊酸丙 酯、掊酸葡萄糖酯、五掊酸葡萄糖酯或单宁酸。所述缩合单宁为
权利要求
1.植物多酚及其衍生物还原和修饰氧化石墨烯的方法，其特征在于，包括以下步骤(1)将植物多酚或其衍生物溶于水中，配成浓度为0.01wt% 10 wt%的溶液；将氧化石墨烯分散于水或水与低级醇的混合物中，浓度为0. 03mg/ ml 10mg/ml ；(2)将上述两种溶液搅拌下混合，在30 100°C，反应2h 60h；(3)过滤和反复洗涤后即得还原和修饰后的石墨烯。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述植物多酚或其衍生物的用量为氧化石墨烯的 10 wt%_J 10000 wt %。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述将氧化石墨烯溶解于水或水与低级醇的混 合物的同时施加超声。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述低级醇为甲醇、乙醇、异丙醇、乙二醇、丙二醇或甘油中的一种或多种；步骤(1)所述的水与低级醇的混合物中水和低级醇的体积比例为1:99 99:1。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)中所述的植物多酚包括水解单宁、缩合单宁或复杂多酚中的一种或多种的混合物。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述水解单宁为多元醇通过酯键与多个酚羧酸相连而成的多酚类化合物。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述水解单宁中多元醇为葡萄糖、金缕梅糖、果糖、木糖、奎宁酸、莽草酸或原栎酸；所述水解单宁中的酚羧酸为掊酸、橡椀酸或鞣花酸。
8.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述缩合单宁为Bjτ Xb IaIcI J5V 丫、γ人 C2AiC,A环上的Al、Α2、A3、Α4均可以为H或者ΟΗ，B环上的取代基Bi、Β2、Β3、Β4、Β5均可以为H或者ΟΗ，C环上的取代基Cl、C2均可以为H或者ΟΗ，A环、B环、C环的取代基中至少有一个-OH ；或者是以上几种物质的缩合二聚物或者多聚物。
9.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述复杂多酚为同时具有水解单宁和缩合单宁结构的多酚类化合物。
全文摘要
本发明公开了一种植物多酚及其衍生物还原和修饰氧化石墨烯的方法。本发明方法以植物多酚及其衍生物作为还原剂还原氧化石墨烯的方法和修饰石墨烯。本发明所述方法具有绿色和工艺简单等优点，所采用的还原剂和修饰剂为天然化合物，具有来源丰富、价格低廉、无毒环保的特点，可以高效和大规模地制备功能化石墨烯及其胶体。
文档编号B82Y30/00GK102219211SQ201110095329
公开日2011年10月19日 申请日期2011年4月16日 优先权日2011年4月16日
发明者唐征海, 廖瑞娟, 类延达, 郭宝春 申请人:华南理工大学