一种增强光电效应的改性石墨烯制造技术

本发明专利技术公开了一种增强光电效应的改性石墨烯，其特征在于，其配方如下：天然石墨80‑100份、强氧化剂10‑15份、第一分散剂3‑7份、第二分散剂6‑11份、第一改性剂10‑20份、第二改性剂20‑35份、渗透剂3‑7份、硅树脂10‑15份、金属氧化物15‑25份、流平剂1‑7份、聚乙二醇20‑28份。本发明专利技术采用多层内外改性的方法，解决了材料应用中团聚的问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于高分子
，具体涉及一种增强光电效应的改性石墨烯。
技术介绍
石墨烯本身由石墨制备得到，理论比容量却是石墨的2倍，（石墨372mAhg-1,石墨烯744mAhg-1）。石墨烯本身很薄，包裹其他化合物形成复合物，能够进一步提高应用性。但石墨烯易团聚，导致石墨烯在溶剂中分散性能变差，发生不可逆团聚，造成石墨烯层厚度增加。针对这一问题，对石墨烯进行多层次改性，解决材料应用中团聚的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种增强光电效应的改性石墨烯，本专利技术采用多层内外改性的方法，解决了材料应用中团聚的问题。一种增强光电效应的改性石墨烯，其配方如下：天然石墨80-100份、强氧化剂10-15份、第一分散剂3-7份、第二分散剂6-11份、第一改性剂10-20份、第二改性剂20-35份、渗透剂3-7份、硅树脂10-15份、金属氧化物15-25份、流平剂1-7份、聚乙二醇20-28份。所述强氧化剂采用高锰酸钾或重铬酸钾。所述第一分散剂采用聚乙烯吡咯烷酮，所述聚乙烯吡咯烷酮采用K90型号。所述第二分散剂采用聚苯乙烯磺酸钠或十二烷基苯磺酸钠。所述第一改性剂采用十八胺。所述第二改性剂采用季铵盐，所述季铵盐包括十二烷基三甲基氯化铵、十四烷基三甲基氯化铵、十六烷基三甲基溴化铵、十八烷基三甲基氯化铵中的至少一种。所述渗透剂采用脂肪醇聚氧乙烯醚。所述硅树脂采用有机硅树脂，采用甲基苯基硅树脂、甲基硅树脂、低苯基甲基硅树脂或环氧改性有机硅树脂中的一种。所述金属氧化物采用氧化锌或二氧化钛。一种增强光电效应的改性石墨烯的制备方法，其步骤如下：步骤1，按照比例称取原材料；步骤2，天然石墨进行粉碎，粉碎颗粒不大于100微米，并采用乙醇水溶液进行清洗，低温烘干得到石墨粉末；所述乙醇水溶液中的乙醇含量是20-50%，低温烘干温度为50-60℃；步骤3，将石墨粉末与强氧化剂、第一分散剂加入到水中，进行低温加热，共煮，自然冷却后得到氧化石墨烯浆液；低温加热温度为60-70℃，加热时间为30-50min；步骤4，将氧化石墨烯浆液进行中性清洗，直至呈中性，烘干后配置成石墨烯水溶液；所述烘干温度为80-100℃，烘干时间为20-30min；步骤5，在石墨烯水溶液中加入第一改性剂、渗透剂、第二分散剂，进行水浴回流，得到深层改性石墨烯溶液；所述水浴温度为90-105℃，回流时间为60-120min；步骤6，将深层改性石墨烯溶液进行过滤清洗后，烘干得到深层改性石墨烯粉体；步骤7，将深层改性石墨烯粉体放入到乙醇溶液中，加入第二改性剂、酸液，超声共振，过滤后清洗至中性，烘干后即可得到改性石墨烯粉体；所述超声频率为10-15MHz，所述超声时间为20-35min；步骤8，将改性石墨烯粉体、硅树脂、金属氧化物、流平剂、聚乙二醇混合搅拌后进行蒸发至形成粘稠状，然后进行高温烧结，即可得到改性石墨烯材料；所述蒸发温度为100-110℃，高温烧结温度为300-500℃，烧结时间300-480min。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：1、本专利技术采用多种分散剂与改性剂相配合进行改性，具有解决石墨烯团聚问题，在溶剂中分散性好。2、本专利技术采用硅树脂作为金属氧化物与石墨烯粉体的连接物，不仅能够在烧结后连接上硅元素，具有提高石墨烯电子迁移效果，同时能够增加金属氧化物与石墨烯粉体的连接性。3、本专利技术采用多层改性的方式，能够大大增加改性效果，能够保证石墨烯的内外改性作用，同时采用金属氧化物具有很好的阻挡空穴传输电子的功能，能有效地阻止光生电子-空穴的复合，进而提高光电转换效率，大大增加了光电效应。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术做进一步描述：实施例1一种增强光电效应的改性石墨烯，其配方如下：天然石墨80份、强氧化剂10份、第一分散剂3份、第二分散剂6份、第一改性剂10份、第二改性剂20份、渗透剂3份、硅树脂10份、金属氧化物15份、流平剂1份、聚乙二醇20份。所述强氧化剂采用高锰酸钾。所述第一分散剂采用聚乙烯吡咯烷酮，所述聚乙烯吡咯烷酮采用K90型号。所述第二分散剂采用聚苯乙烯磺酸钠。所述第一改性剂采用十八胺。所述第二改性剂采用季铵盐，所述季铵盐包括十二烷基三甲基氯化铵。所述渗透剂采用脂肪醇聚氧乙烯醚。所述硅树脂采用有机硅树脂，采用甲基苯基硅树脂。所述金属氧化物采用氧化锌。一种增强光电效应的改性石墨烯的制备方法，其步骤如下：步骤1，按照比例称取原材料；步骤2，天然石墨进行粉碎，粉碎颗粒100微米，并采用乙醇水溶液进行清洗，低温烘干得到石墨粉末；所述乙醇水溶液中的乙醇含量是20%，低温烘干温度为50℃；步骤3，将石墨粉末与强氧化剂、第一分散剂加入到水中，进行低温加热，共煮，自然冷却后得到氧化石墨烯浆液；低温加热温度为60℃，加热时间为30min；步骤4，将氧化石墨烯浆液进行中性清洗，直至呈中性，烘干后配置成石墨烯水溶液；所述烘干温度为80℃，烘干时间为20min；步骤5，在石墨烯水溶液中加入第一改性剂、渗透剂、第二分散剂，进行水浴回流，得到深层改性石墨烯溶液；所述水浴温度为90℃，回流时间为60min；步骤6，将深层改性石墨烯溶液进行过滤清洗后，烘干得到深层改性石墨烯粉体；步骤7，将深层改性石墨烯粉体放入到乙醇溶液中，加入第二改性剂、酸液，超声共振，过滤后清洗至中性，烘干后即可得到改性石墨烯粉体；所述超声频率为10MHz，所述超声时间为20min；步骤8，将改性石墨烯粉体、硅树脂、金属氧化物、流平剂、聚乙二醇混合搅拌后进行蒸发至形成粘稠状，然后进行高温烧结，即可得到改性石墨烯材料；所述蒸发温度为100℃，高温烧结温度为300℃，烧结时间300min。实施例2一种增强光电效应的改性石墨烯，其配方如下：天然石墨100份、强氧化剂15份、第一分散剂7份、第二分散剂11份、第一改性剂20份、第二改性剂35份、渗透剂7份、硅树脂15份、金属氧化物25份、流平剂7份、聚乙二醇28份。所述强氧化剂采用重铬酸钾。所述第一分散剂采用聚乙烯吡咯烷酮，所述聚乙烯吡咯烷酮采用K90型号。所述第二分散剂采用十二烷基苯磺酸钠。所述第一改性剂采用十八胺。所述第二改性剂采用季铵盐，所述季铵盐包括十四烷基三甲基氯化铵。所述渗透剂采用脂肪醇聚氧乙烯醚。所述硅树脂采用有机硅树脂，采用甲基硅树脂。所述金属氧化物采用二氧化钛。一种增强光电效应的改性石墨烯的制备方法，其步骤如下：步骤1，按照比例称取原材料；步骤2，天然石墨进行粉碎，粉碎颗粒10微米，并采用乙醇水溶液进行清洗，低温烘干得到石墨粉末；所述乙醇水溶液中的乙醇含量是50%，低温烘干温度为60℃；步骤3，将石墨粉末与强氧化剂、第一分散剂加入到水中，进行低温加热，共煮，自然冷却后得到氧化石墨烯浆液；低温加热温度为70℃，加热时间为50min；步骤4，将氧化石墨烯浆液进行中性清洗，直至呈中性，烘干后配置成石墨烯水溶液；所述烘干温度为100℃，烘干时间为30min；步骤5，在石墨烯水溶液中加入第一改性剂、渗透剂、第二分散剂，进行水浴回流，得到深层改性石墨烯溶液；所述水浴温度为105℃，回流时间为120min；步骤6，将深层改性石墨烯溶液进行过滤清洗后，烘干得到深层改性石墨烯粉体；步骤7，将深层改性石墨烯粉体放入到乙醇溶液中，加入第二改性剂、酸液，超声共振本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种增强光电效应的改性石墨烯，其特征在于，其配方如下：天然石墨80‑100份、强氧化剂10‑15份、第一分散剂3‑7份、第二分散剂6‑11份、第一改性剂10‑20份、第二改性剂20‑35份、渗透剂3‑7份、硅树脂10‑15份、金属氧化物15‑25份、流平剂1‑7份、聚乙二醇20‑28份。

【技术特征摘要】
1.一种增强光电效应的改性石墨烯，其特征在于，其配方如下：天然石墨80-100份、强氧化剂10-15份、第一分散剂3-7份、第二分散剂6-11份、第一改性剂10-20份、第二改性剂20-35份、渗透剂3-7份、硅树脂10-15份、金属氧化物15-25份、流平剂1-7份、聚乙二醇20-28份。2.根据权利要求书1所述的一种增强光电效应的改性石墨烯，其特征在于，所述强氧化剂采用高锰酸钾或重铬酸钾。3.根据权利要求书1所述的一种增强光电效应的改性石墨烯，其特征在于，所述第一分散剂采用聚乙烯吡咯烷酮，所述聚乙烯吡咯烷酮采用K90型号。4.根据权利要求书1所述的一种增强光电效应的改性石墨烯，其特征在于，所述第二分散剂采用聚苯乙烯磺酸钠或十二烷基苯磺酸钠。5.根据权利要求书1所述的一种增强光电效应的改性石墨烯，其特征在于，所述第一改性剂采用十八胺。6.根据权利要求书1所述的一种增强光电效应的改性石墨烯，其特征在于，所述第二改性剂采用季铵盐，所述季铵盐包括十二烷基三甲基氯化铵、十四烷基三甲基氯化铵、十六烷基三甲基溴化铵、十八烷基三甲基氯化铵中的至少一种。7.根据权利要求书1所述的一种增强光电效应的改性石墨烯，其特征在于，所述渗透剂采用脂肪醇聚氧乙烯醚。8.根据权利要求书1所述的一种增强光电效应的改性石墨烯，其特征在于，所述硅树脂采用有机硅树脂，采用甲基苯基硅树脂、甲基硅树脂、低苯基甲基硅树脂或环氧改性有机硅树脂中的一种。9.根据权利要求书1所述的一种增强光电效应的改性石墨烯，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘伟，
申请(专利权)人：绍兴文理学院，
类型：发明
国别省市：浙江;33