一种插层导电石墨烯及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种插层导电石墨烯及其制备方法，所述的导电石墨烯是由下述重量份的原料组成的：石墨烯分散液130‑200、导电溶液25‑30、1‑甲基咪唑14‑20、甲醇35‑40、三氯化磷10‑17。本发明专利技术将得到导电磷酸盐溶液与活化的石墨烯分散液共混，在甲醇作用下进行季铵化反应，得到的季铵盐可以对活化的石墨烯起到很好的插层效果，从而提高了成品石墨烯的导电稳定性等性能。

Intercalated conductive graphene and preparation method thereof

The invention discloses an intercalated conductive graphene and a preparation method thereof. The conductive graphene is composed of the following weight components: graphene dispersing solution 130_200, conductive solution 25_30, 1_methylimidazole 14_20, methanol 35_40 and phosphorus trichloride 10_17. The present invention blends the conductive phosphate solution with the activated graphene dispersion solution and undergoes the quaternization reaction under the action of methanol. The obtained quaternary ammonium salt can have a good intercalation effect on the activated graphene, thereby improving the conductive stability and other properties of the finished graphene.

【技术实现步骤摘要】
一种插层导电石墨烯及其制备方法
本专利技术属于插层导电石墨烯领域，具体涉及一种插层导电石墨烯及其制备方法。
技术介绍
纳米复合材料由于其特殊的化学和物理性质，已经得到了人们广泛的关注。随着纳米复合材料的迅速发展，纳米复合材料在电化学领域的研究与应用引起了人们极大的兴趣。纳米金属粒子和石墨烯的复合可以利用二者之间可能存在的协同作用，有望改进材料某些性质上的不足，从而在电催化和传感领域可能有很好的应用前景；石墨烯是目前已知的最薄的片层材料，因具有很多特殊的性质，如较快电子传输能力、优异热导线、较高的表面积、较好的生物相容性等，石墨烯和石墨烯基纳米复合物已经引起了实验和理论科学工作者广泛的研究兴趣，同时也被电化学科学家引入到生物传感器的制备及性能研究领域中。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供一种插层导电石墨烯及其制备方法。为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种插层导电石墨烯，它是由下述重量份的原料组成的：石墨烯分散液130-200、导电溶液25-30、1-甲基咪唑14-20、甲醇35-40、三氯化磷10-17。所述的导电溶液为重量比为10-16:0.3-1:40-50的纳米铜、聚酰胺蜡、二甲基甲酰胺混合组成。所述的石墨烯分散液是由下述重量份的原料组成的：石墨烯60-70、脂肪酸二乙醇酰胺1-2、硬脂酸5-8、硅烷偶联剂kh5502-3。所述的石墨烯分散液的制备方法，包括以下步骤：(1)取硅烷偶联剂kh550，加入到其重量40-50倍的去离子水中，搅拌均匀，加入脂肪酸二乙醇酰胺，超声2-3分钟，得硅烷分散液；(2)取硬脂酸，加热熔化，与石墨烯混合，保温搅拌30-40分钟，加入到上述硅烷分散液中，在60-70℃下保温搅拌1-2小时，即得。所述插层导电石墨烯的制备方法，包括以下步骤：(1)取三氯化磷，加入到其重量10-15倍的去离子水中，搅拌均匀；(2)取1-甲基咪唑，加入到上述导电溶液中，搅拌均匀，与上述三氯化磷水溶液混合，搅拌均匀，常温搅拌3-4小时，得导电磷酸盐溶液；(3)取上述石墨烯分散液、导电磷酸盐溶液混合，搅拌均匀，加入甲醇，送入到反应釜中，通入氮气，调节反应釜温度为150-160℃，保温反应10-13小时，出料冷却，抽滤，将滤饼水洗，真空80-85℃下干燥2-4小时，冷却至常温，即得。本专利技术的优点：本专利技术首先采用硬脂酸处理石墨烯，然后与氨基硅烷共混，通过氨基与硬脂酸反应，改善了石墨烯的表面活性，之后以1-甲基咪唑、三氯化磷为原料，在导电溶液中反应，将得到导电磷酸盐溶液与活化的石墨烯分散液共混，在甲醇作用下进行季铵化反应，得到的季铵盐可以对活化的石墨烯起到很好的插层效果，从而提高了成品石墨烯的导电稳定性，同时赋予成品材料很好的抑菌性能，本专利技术的材料应用范围广泛，比如用作电吸附剂、电催化、传感器等。具体实施方式实施例1一种插层导电石墨烯，它是由下述重量份的原料组成的：石墨烯分散液130、导电溶液25、1-甲基咪唑14、甲醇35、三氯化磷10。所述的导电溶液为重量比为10:0.3:40的纳米铜、聚酰胺蜡、二甲基甲酰胺混合组成。所述的石墨烯分散液是由下述重量份的原料组成的：石墨烯60、脂肪酸二乙醇酰胺1、硬脂酸5、硅烷偶联剂kh5502。所述的石墨烯分散液的制备方法，包括以下步骤：(1)取硅烷偶联剂kh550，加入到其重量40倍的去离子水中，搅拌均匀，加入脂肪酸二乙醇酰胺，超声2分钟，得硅烷分散液；(2)取硬脂酸，加热熔化，与石墨烯混合，保温搅拌30分钟，加入到上述硅烷分散液中，在60℃下保温搅拌1小时，即得。所述插层导电石墨烯的制备方法，包括以下步骤：(1)取三氯化磷，加入到其重量10倍的去离子水中，搅拌均匀；(2)取1-甲基咪唑，加入到上述导电溶液中，搅拌均匀，与上述三氯化磷水溶液混合，搅拌均匀，常温搅拌3小时，得导电磷酸盐溶液；(3)取上述石墨烯分散液、导电磷酸盐溶液混合，搅拌均匀，加入甲醇，送入到反应釜中，通入氮气，调节反应釜温度为150℃，保温反应10小时，出料冷却，抽滤，将滤饼水洗，真空80℃下干燥2小时，冷却至常温，即得。实施例2一种插层导电石墨烯，它是由下述重量份的原料组成的：石墨烯分散液200、导电溶液30、1-甲基咪唑20、甲醇40、三氯化磷17。所述的导电溶液为重量比为16:1:50的纳米铜、聚酰胺蜡、二甲基甲酰胺混合组成。所述的石墨烯分散液是由下述重量份的原料组成的：石墨烯70、脂肪酸二乙醇酰胺2、硬脂酸8、硅烷偶联剂kh5503。所述的石墨烯分散液的制备方法，包括以下步骤：(1)取硅烷偶联剂kh550，加入到其重量50倍的去离子水中，搅拌均匀，加入脂肪酸二乙醇酰胺，超声3分钟，得硅烷分散液；(2)取硬脂酸，加热熔化，与石墨烯混合，保温搅拌40分钟，加入到上述硅烷分散液中，在70℃下保温搅拌2小时，即得。所述插层导电石墨烯的制备方法，包括以下步骤：(1)取三氯化磷，加入到其重量15倍的去离子水中，搅拌均匀；(2)取1-甲基咪唑，加入到上述导电溶液中，搅拌均匀，与上述三氯化磷水溶液混合，搅拌均匀，常温搅拌4小时，得导电磷酸盐溶液；(3)取上述石墨烯分散液、导电磷酸盐溶液混合，搅拌均匀，加入甲醇，送入到反应釜中，通入氮气，调节反应釜温度为160℃，保温反应13小时，出料冷却，抽滤，将滤饼水洗，真空85℃下干燥4小时，冷却至常温，即得。性能测试：本专利技术实施例1的插层导电石墨烯的电导率为6.7×104S/m、缺口冲击强度(kJ/m2)为12、比表面积可达710m2/g；本专利技术实施例2的插层导电石墨烯的电导率为1.1×105S/m、缺口冲击强度(kJ/m2)为14、比表面积可达763m2/g。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种插层导电石墨烯，其特征在于，它是由下述重量份的原料组成的：石墨烯分散液130‑200、导电溶液25‑30、1‑甲基咪唑14‑20、甲醇35‑40、三氯化磷10‑17。

【技术特征摘要】
1.一种插层导电石墨烯，其特征在于，它是由下述重量份的原料组成的：石墨烯分散液130-200、导电溶液25-30、1-甲基咪唑14-20、甲醇35-40、三氯化磷10-17。2.根据权利要求1所述的一种插层导电石墨烯，其特征在于，所述的导电溶液为重量比为10-16:0.3-1:40-50的纳米铜、聚酰胺蜡、二甲基甲酰胺混合组成。3.根据权利要求1所述的一种插层导电石墨烯，其特征在于，所述的石墨烯分散液是由下述重量份的原料组成的：石墨烯60-70、脂肪酸二乙醇酰胺1-2、硬脂酸5-8、硅烷偶联剂kh5502-3。4.根据权利要求3所述的一种插层导电石墨烯，其特征在于，所述的石墨烯分散液的制备方法，包括以下步骤：(1)取硅烷偶联剂kh550，加入到其重量40-50倍的去离子水中，搅拌...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵阳，
申请(专利权)人：合肥艾飞新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34