一种仿生层状纳米复合薄膜材料的制备方法技术

本发明专利技术属于轻质高强复合纳米材料制备技术领域，涉及一种仿生层状纳米复合薄膜材料的制备方法。该方法通过模仿贝壳材料的“砖‑泥”微观结构，用简单的机械组装法制备得到了一种高强度，高韧性仿生层状纳米复合薄膜材料。具体方法是(1)室温下分别配制一定浓度的氧化石墨烯和植酸溶液；(2)按照一定的质量百分比将上述溶液进行混合，充分搅拌，形成透明均一混合溶液；(3)在室温下，将混合溶液进行机械组装，剥离，最终得到高强度、高韧性仿生层状纳米复合薄膜材料。本发明专利技术具有强度高，重量轻，运输方便，施工简捷、牢靠，不蠕变，可设计性好，绝缘，耐热耐寒，防腐蚀等优点。

Preparation method of biomimetic layered nanocomposite film material

The invention belongs to the technical field of preparing light weight and high strength composite nano-material, and relates to a preparation method of bionic layered nano-composite film material. A biomimetic layered nano-composite film with high strength and toughness was prepared by a simple mechanical assembly method, which imitates the microstructure of \brick-mud\ shell material. Specific methods are: (1) preparation of graphene oxide and phytic acid solution at room temperature, respectively; (2) according to a certain mass percentage of the solution will be mixed, fully stirred to form a transparent homogeneous mixed solution; (3) at room temperature, the mixed solution will be mechanically assembled, peeled, and ultimately high strength, high toughness imitated. Laminated nanocomposite films. The invention has the advantages of high strength, light weight, convenient transportation, simple and reliable construction, no creep, good design, insulation, heat and cold resistance, corrosion resistance, etc.

【技术实现步骤摘要】
一种仿生层状纳米复合薄膜材料的制备方法
本专利技术属于轻质高强纳米材料制备
，涉及一种制备高强度、高韧性复合薄膜材料的制备方法。
技术介绍
随着现代科学技术的发展，特别是在航空、航天、国防等领域的飞速进步，对于材料的要求越来越高。如何在提高材料强度的同时降低材料的质量，是节约成本，提高生产效率的关键所在，同时也是当前材料领域研究的重点课题。近年来，生物材料，如纤维素组织(木材，竹子)、胶原蛋白组织(腱，韧带)、矿化组织(骨骼，贝壳)引起科学家极大的兴趣。这不仅是由于它们质量轻、优秀的机械性能，更重要的是研究人员通过模仿其生物材料的多级次的异质微观结构，能够实现制备高性能复合材料，替代现有的传统性能材料。例如，多级次，微/纳米异质结构的天然贝壳(珍珠母)材料，由硬质的二维文石(碳酸钙)微米片和软质的生物有机分子层(多糖和蛋白)通过有序的堆积成“砖块-水泥”层状结构，具备非常优秀的机械性能。很多材料科学家用硬质的二维薄片和软的聚合物分子仿贝壳层状“砖块-水泥”结构，基于该异质界面强烈的分子作用力(如氢键，离子键和共价键)，构建轻质高强层状复合材料。尽管这些材料能够表现出一定的优秀力本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种仿生层状纳米复合薄膜材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤(1)：基于改性的Hummer方法，制备出氧化石墨烯粉末；步骤(2)：称量步骤(1)中的所述氧化石墨烯粉末，向所述氧化石墨烯粉末中加水进行超声分散，配置成1‑3mg/m l浓度的氧化石墨烯溶胶体分散液；步骤(3)：配置0.3‑1.0wt％浓度的植酸稀溶液；步骤(4)：分别量取氧化石墨烯溶胶体分散液和植酸稀溶液，氧化石墨烯溶胶体分散液与植酸稀溶液体积比为95:0.2～95:0.1，依次进行超声振荡，磁力搅拌，形成稳定的氧化石墨烯/植酸混合分散溶液；步骤(5)：将步骤(4)获得的氧化石墨烯/植酸混合分散溶液进行微孔滤膜机械组...

【技术特征摘要】
1.一种仿生层状纳米复合薄膜材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤(1)：基于改性的Hummer方法，制备出氧化石墨烯粉末；步骤(2)：称量步骤(1)中的所述氧化石墨烯粉末，向所述氧化石墨烯粉末中加水进行超声分散，配置成1-3mg/ml浓度的氧化石墨烯溶胶体分散液；步骤(3)：配置0.3-1.0wt％浓度的植酸稀溶液；步骤(4)：分别量取氧化石墨烯溶胶体分散液和植酸稀溶液，氧化石墨烯溶胶体分散液与植酸稀溶液体积比为95:0.2～95:0.1，依次进行超声振荡，磁力搅拌，形成稳定的氧化石墨烯/植酸混合分散溶液；步骤(5)：将步骤(4)获得的氧化石墨烯/植酸混合分散溶液进行微孔滤膜机械组装；步骤(6)：待步骤(5)中的微孔滤膜机械组装完毕，等到氧化石墨烯/植酸混合分散溶液中的溶液完全去除，将形成的薄膜剥离，即得到相应的高强度、高韧性的仿生层状纳米复合薄膜材料。2.根据权利要求1所述的一种仿生层状纳米复合薄膜材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中制备氧化石墨烯的具体操作如下：取浓硫酸加入到反应器中，将反应器置于水浴锅中；选取天然鳞片石墨，以天然鳞片石墨的质量与浓硫酸的体积成一定比例，将天然鳞片石墨加入到盛有浓硫酸的反应器中，第一次搅拌，以KMnO4与NaNO3一定质量比的比例关系加入KMnO4以及NaNO3第二次搅拌，并将水浴锅温度升高至30-40℃，第三次搅拌，得到混合液；在混合液中以天然鳞片石墨与水的一定的体积比的比例关系加入水，将水浴锅的温度升高至90-100℃，第三次搅拌；将反应器移出水浴锅，加入水，以H...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭林，陈科，张澍豪，唐旭科，
申请(专利权)人：镇江致达新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32