1.一种高强度石墨烯基复合纸的制备方法,其特征在于,结合X-射线衍射,傅立叶变换红外光谱测试发现,复合薄膜材料为Ag球形纳米粒子与还原氧化石墨烯复合物;通过扫描电子显微镜和透射电子显微镜观察,超声剥离后的氧化石墨烯片层有明显褶皱,Ag纳米粒子在石墨烯纳米片表面原位还原,粒径均一,分散均匀,银纳米粒子尺寸在20-40nm左右;得到的氧化石墨烯/银/碳纤维复合胶体,用作表面增强拉曼光谱(SERS)基底时,罗丹明6G(R6G)探针分子的拉曼信号大幅增强;还原后的石墨烯基底有一定褶皱结构,微观较平整;碳纤维在石墨烯基体中分散成三维网络,断裂强度提高比石墨烯/银两相复合纸提高了80%以上;石墨烯/银/碳纤维复合纸接触角达到88°,方块电阻在103欧姆级别。
2.一种高强度石墨烯基复合纸的制备方法,其特征在于,该发明包括如下步骤:
1)利用改进的Hummers方法,制备氧化石墨烯胶体;
2)利用1g碳纤维和20ml浓、硝酸在60-90℃下恒温水浴60-180min,对碳纤维进行亲水性表面处理,离心清洗、真空干燥后制得亲水改性碳纤维;
3)利用一定掺量的经亲水改性后的碳纤维,与一定浓度的氧化石墨烯胶体溶液混合;边机械搅拌边超声分散,超声功率为200w-700w,时间为2-60min,得到氧化石墨烯/碳纤维混合液;
4)利用分析纯氨水配置2%质量浓度氨水,并称取一定质量AgNO3粉末溶解于去离子;将一定浓度氨水缓慢滴加到AgNO3溶液中,直至溶液变至无色,得到新鲜银氨溶液;
5)利用新鲜的银氨溶液加入到氧化石墨烯/碳纤维混合液,在60℃搅拌均匀后,加入0.03mol/L葡萄糖溶液做还原剂,静置60-90min,在GO和碳纤维表面水热原位还原Ag纳米粒子,离心洗涤后,得到一定浓度氧化石墨烯/银/碳纤维复合胶体;
6)用浓H2SO4和H2O2按一定比例配置新鲜食人鱼洗液,将载玻片浸没在洗液中,60-90℃恒温水浴60-120min,表面亲水化处理玻璃载玻片,并用去离子水冲洗至表面中性作备用基底;
7)利用超纯水配置6-12mg/ml的氧化石墨烯胶体,超声加入一定量氧化石墨烯/银/碳纤维复合胶体,搅拌至均匀分散,得到石墨烯基复合悬浊液;
8)利用石墨烯基复合悬浊液滴涂到干燥后的亲水化处理后载玻片,一定温度下低真空度干燥,干燥结束后在高真空度条件下采用低温阶梯加热还原法得到石墨烯基复合纸。
3.如权利要求书2所述的一种高强度石墨烯基复合纸的制备方法,其特征在于,步骤2)选用聚丙烯腈基(PAN)短切碳纤维作为增韧纤维,直径1-2mm。
4.如权利要求书2所述的一种高强度石墨烯基复合纸的制备方法,其特征在于,步骤3)中一定掺量的经亲水改性后的碳纤维,碳纤维质量比和氧化石墨烯质量比为1:1-4:1,优选为1:1。
5.如权利要求书2所述的高强度石墨烯基复合纸的制备方法,其特征在于,步骤4)一定浓度氧化石墨烯的浓度为1-2mg/ml。
6.如权利要求书2所述的一种高强度石墨烯基复合纸的制备方法,其特征在于,步骤5)中配置银氨溶液一定质量硝酸银,硝酸银质量与反应用氧化石墨烯质量比为1:2-1:1,最佳优选为1:1。
7.如权利要求书2所述的一种高强度石墨烯基复合纸的制备方法,其特征在于,步骤6)中所述氧化石墨烯胶体浓度优选为10mg/ml。
8.如权利要求书2所述的一种高强度石墨烯基复合纸的制备方法,其特征在于,步骤7)中所述一定量氧化石墨烯/银/碳纤维复合胶体,按胶体用300目金属网筛过滤碳纤维后干燥称重计算,优选的胶体称重0.4-1.0mg.。
9.如权利要求书2所述的一种石墨烯/银/碳纤维复合纸的制备方法,其特征在于,步骤8)中的一定温度下低真空度干燥,温度为40-70℃,优选为45℃;真空度稍大于干燥温度时,对应的水的饱和蒸气压,对应优选温度为9.59×103Pa。