本发明属于材料技术领域，具体涉及一种氧化石墨烯纳米带的制备方法。
背景技术：
碳纳米管（CNT）可以看作是由石墨烯卷曲而成并且无缝连接的圆柱体，根据卷曲的石墨烯层数的不同，CNT又可以分为单壁碳纳米管（SWNT）和多壁碳纳米管（MWNT）两大类。CNT由于优异的机械性能以及优良的传导性能，自从被发现以来就引起了科学界和工业界的广泛兴趣。尤其是它极高的强度和硬度，使它成为一种理想的一维填料，用于对聚合物复合材料的增强。通常，SWNT被认为是更适合用于对聚合物的增强，因为SWNT具有更小的尺寸，更高的比表面积，以及更好的晶体结构。但是，在实际应用中，对SWNT的分散一直是一个很大的难题，同时，制备SWNT时较高的成本以及难以提纯也制约了SWNT的大规模使用。
相比于SWNT，气相沉积法（CVD）合成的MWNT在成本上远低于SWNT，而且也更容易在溶剂或聚合物基体中分散，所以，在制备聚合物复合材料时，人们更多选择了MWNT。在过去的十几年中，研究者们付出了大量的努力，试图将MWNT优良的性能完全应用到聚合物复合材料中。一些影响增强效果的因素，比如较低的分散性和较弱的界面结合力，也已经在很大程度上通过物理方法或化学方法得到了解决。此前的文献也证明了控制MWNT在聚合物中得分散性以及与聚合物的界面强度，就能得到较好的增强效果。
但是，除了以上两个影响增强效果的因素外，另一个很重要的因素却往往被忽视，那就是MWNT与聚合物基体的接触面积，即MWNT的有效界面面积。在MWNT复合材料中，由于只有最外层的石墨烯壁能与聚合物接触，所以MWNT的有效界面面积通常比SWNT小一个数量级以上。而应力传递时，只有最外层与聚合物基体接触的地方能接受并承受外界的应力。这个差异能解释为什么分散良好的SWNT增强效果总是好于MWNT，这在最近的一些文献中同样得到证明。但是以前的工作主要集中在MWNT的分散以及表面改性上，所以有效界面面积较小这一缺点始终没有得到解决。
在本发明中，我们提出了一种新颖的方法来提高MWNT的增强效果，那就是将MWNT进行纵向切割，并使CNT剥离成为氧化石墨烯纳米带（Graphene oxide nano ribbon, GONR），这样，MWNT的内层和外层均能暴露在聚合物基体之中，提高与聚合物接触的面积。最近，许多方法已经被用来对CNT进行纵向切割，比如氧化切割，电化学切割等，切割后的CNT能在溶剂中剥离成为石墨烯纳米带。
技术实现要素：
针对上述问题，本发明旨在提供一种氧化石墨烯纳米带的制备方法。
一种氧化石墨烯纳米带的制备方法，步骤如下：在150ml三口烧瓶中加入50ml浓硫酸及0.1g MWNT，搅拌2小时直到外观上看起来呈均匀的黑色溶液，在此溶液中缓慢加入0.1-0.5g的KMnO4，室温下先搅拌1小时，再升温到70°C反应1小时，将反应液倒入500ml去离子水中，离心沉淀，用稀盐酸溶液和去离子水多次洗涤后，得到GONR。
本发明中，我们选择了氧化切割这一方法来对CNT进行纵向切割，具有以下优点：一、这种方法能简单、经济的大规模制备GONR；二、通过改变氧化剂的用量能很容易的调节CNT的氧化割切程度；三、在氧化切割过程中产生的含氧官能团使GONR很容易在水中或者一些有机溶剂中分散并剥离。
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。
实施例1
一种氧化石墨烯纳米带的制备方法，步骤如下：在150ml三口烧瓶中加入50ml浓硫酸及0.1g MWNT，搅拌2小时直到外观上看起来呈均匀的黑色溶液，在此溶液中缓慢加入0.1g的KMnO4，室温下先搅拌1小时，再升温到70°C反应1小时，将反应液倒入500ml去离子水中，离心沉淀，用稀盐酸溶液和去离子水多次洗涤后，得到GONR。
实施例2
一种氧化石墨烯纳米带的制备方法，步骤如下：在150ml三口烧瓶中加入50ml浓硫酸及0.1g MWNT，搅拌2小时直到外观上看起来呈均匀的黑色溶液，在此溶液中缓慢加入0.3g的KMnO4，室温下先搅拌1小时，再升温到70°C反应1小时，将反应液倒入500ml去离子水中，离心沉淀，用稀盐酸溶液和去离子水多次洗涤后，得到GONR。
实施例3
一种氧化石墨烯纳米带的制备方法，步骤如下：在150ml三口烧瓶中加入50ml浓硫酸及0.1g MWNT，搅拌2小时直到外观上看起来呈均匀的黑色溶液，在此溶液中缓慢加入0.5g的KMnO4，室温下先搅拌1小时，再升温到70°C反应1小时，将反应液倒入500ml去离子水中，离心沉淀，用稀盐酸溶液和去离子水多次洗涤后，得到GONR。