一种磺酸基功能化石墨烯分散体系及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种磺酸基功能化石墨烯分散体系及其制备方法，该分散体系包括以下组分：磺酸基功能化石墨烯、纳米纤维素以及有机溶剂；至少部分纳米纤维素复合在磺酸基功能化石墨烯的表面；有机溶剂，至少用以均匀分散和/或溶解分散体系中的其余组分而形成均匀分散体系。其制备方法包括以下步骤：将磺酸基功能化石墨烯分散在有机溶剂中，得磺酸基功能化石墨烯分散液；将纳米纤维素加入到磺酸基功能化石墨烯分散液中，经水浴搅拌和超声分散，即得。该磺酸基功能化石墨烯分散体系稳定性好，不易发生团聚，该磺酸基功能化石墨烯分散体系的制备方法操作简单。

【技术实现步骤摘要】
一种磺酸基功能化石墨烯分散体系及其制备方法
本专利技术涉及功能化石墨烯
，具体涉及一种磺酸基功能化石墨烯分散体系及其制备方法。
技术介绍
石墨烯材料是由单层碳原子以sp2杂化构成的、具有碳六元环结构的紧密排列蜂窝状二维原子晶体的新型纳米材料。具有优异的力学性能、良好的电学性能和热传导性能；在多功能复合材料、纳米电子元器件、传感器、储能材料等诸多领域有着广泛的应用前景。石墨烯经磺化后可得到磺酸基功能化石墨烯，磺酸基功能化石墨烯表面含有大量的磺酸根和含氧官能团，具有极大的比表面积，其亲水性和修饰性能优异。将磺酸基功能化石墨烯借助有机介质分散在复合材料体系中能够起到结构-功能一体化的效果，能够抑制复合材料的随机缺陷裂纹，对材料塑性的强化有明显作用，显著改善脆硬性材料的力学性能等。然而，由于磺酸基功能化石墨烯中的石墨烯主体为稳定的苯环结构，石墨烯片层之间存在很强的范德华力，导致石墨烯与其他介质之间的相互作用弱，很难在溶剂中分散开来，故磺酸基功能化石墨烯借助有机溶剂添加在复合材料时会发生团聚，不仅起不到提升材料性能的作用，还可能会在材料内部形成缺陷，降低材料的性能。因此，磺酸基功能化石墨本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种磺酸基功能化石墨烯分散体系，其特征在于，包括以下组分：磺酸基功能化石墨烯、纳米纤维素以及有机溶剂；至少部分所述纳米纤维素复合在所述磺酸基功能化石墨烯的表面；所述有机溶剂，至少用以均匀分散和/或溶解所述分散体系中的其余组分而形成均匀分散体系。

【技术特征摘要】
1.一种磺酸基功能化石墨烯分散体系，其特征在于，包括以下组分：磺酸基功能化石墨烯、纳米纤维素以及有机溶剂；至少部分所述纳米纤维素复合在所述磺酸基功能化石墨烯的表面；所述有机溶剂，至少用以均匀分散和/或溶解所述分散体系中的其余组分而形成均匀分散体系。2.根据权利要求1所述的磺酸基功能化石墨烯分散体系，其特征在于，所述分散体系的组分中还含有：偶联剂，所述偶联剂与所述纳米纤维素的质量比为(1～3):1；所述偶联剂为硅烷偶联剂，选自KH560或KH1770中的一种或两种。3.根据权利要求1所述的磺酸基功能化石墨烯分散体系，其特征在于，所述磺酸基功能化石墨烯为双亲型磺酸基功能化石墨烯，其同时含有亲水性官能团和亲油性官能团，所述亲水性官能团主要为磺酸基团。4.一种磺酸基功能化石墨烯分散体系的制备方法，包括以下步骤：S1：将磺酸基功能化石墨烯分散在有机溶剂中，得磺酸基功能化石墨烯分散液；S2：将纳米纤维素加入到步骤S1所得磺酸基功能化石墨烯分散液中，经水浴搅拌和超声分散后，即得所述磺酸基功能化石墨烯分散体系。5.根据权利要求4所述的磺酸基功能化石墨烯分散体系的制备方法，其特征在于，将所述纳米纤维素加入到所述磺酸基功能化石墨烯分散液中之前，先用偶联剂对所述纳米纤维素进行表面改性，所述表面改性的方法如下：将所述纳米纤维素溶于水，加入偶联剂进行表面改性，然后依次经过滤、洗涤、烘干得到改性纳米纤维素；所述偶联剂为硅烷偶联剂，选自KH560或KH...

【专利技术属性】
技术研发人员：涂川俊，邹泽玉，鲜勇，王卫东，
申请(专利权)人：湖南大学，
类型：发明
国别省市：湖南,43