柔性金属表面功能化石墨烯复合薄膜的制备方法技术

本发明专利技术属于纳米材料与技术领域，提供了一种柔性金属表面功能化石墨烯复合薄膜的制备方法，步骤如下：(1)氧化石墨烯片层的制备；(2)功能化氧化石墨烯片层的制备；(3)利用上述制备的还原氧化石墨烯片层溶液或功能化氧化石墨烯片层溶液，通过热‑机械蒸发法在不同柔性金属基片上形成耐腐蚀性薄膜。本发明专利技术的有益效果：(1)生产成本低；(2)金属基体的选择范围更广；(3)功能化设计更易实现。

Preparation of Functionalized Graphene Composite Films on Flexible Metal Surfaces

The invention belongs to the field of nano-materials and technology, and provides a preparation method of functionalized graphene composite film on flexible metal surface. The steps are as follows: (1) preparation of graphene oxide sheet; (2) preparation of functionalized graphene oxide sheet; (3) reduction of graphene oxide sheet solution or functionalized graphene oxide sheet solution prepared by the above-mentioned method, through thermal-mechanical evaporation method. Corrosion resistant films are formed on different flexible metal substrates. The invention has the beneficial effects of: (1) low production cost; (2) wider selection range of metal matrix; (3) easier realization of functional design.

【技术实现步骤摘要】
柔性金属表面功能化石墨烯复合薄膜的制备方法
本专利技术属于纳米材料与
，具体涉及柔性金属表面功能化石墨烯复合薄膜的制备方法。
技术介绍
材料的腐蚀已成为一个世界性的问题，在与环境的相互作用时很容易导致材料的破坏性损伤。例如，铝在阴极电流收集器和空调热交换器领域中具有良好的耐腐蚀性，由于它表面可以原生生成氧化物层，因此具有抗腐蚀作用。然而，这样的氧化膜极易发生点蚀破坏。一些研究已经表明，氧化石墨烯作为一种缓蚀剂有助于保护铝表面所形成的氧化物发生点蚀。氧化石墨烯(GO)，作为一个二维材料石墨烯材料的前驱体，是一种利用强氧化剂处理石墨获得的以碳、氧、氢不同比率的化合物。与金属相比，由于其较低的重量，更大的化学稳定性，使得这种材料在不可避免的外界环境中具有较好的耐腐蚀性能。石墨烯作为生长在不同基片上的片层薄膜材料无论从结构还是力学性能上都受到了极大关注。目前，石墨烯或氧化石墨烯薄膜可以通过化学气相沉积(CVD)，氧等离子蚀刻，喷涂涂层以及干湿化学法等获得，但是这些技术仍然存在很多化学和结构上的缺陷。如，CVD作为一种很有前途的合成高质量，大面积石墨烯薄膜的方法，但这种技术对于基体有不同本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种柔性金属表面功能化石墨烯复合薄膜的制备方法，其特征在于，步骤如下：(1)氧化石墨烯片层的制备氧化石墨的制备：首先由质量百分比为2％的鳞片石墨、3％的硝酸钾以及95％的浓硫酸组成混合溶液，按照浓硫酸、鳞片石墨及硝酸钾顺序依次加入，搅拌均匀5min后，溶液颜色变化依次为黑‑紫‑绿，然后在上述混合溶液中加入质量百分比为8％的高锰酸钾，并在35‑45℃温度条件下搅拌3小时，得新的混合溶液；再按新的混合溶液与去离子水的体积比为1：4添加去离子水，并加热至温度65‑80℃，以800‑1000rpm转速持续20‑90分钟；进一步按去离子水与过氧化氢的体积比为4：1添加过氧化氢，搅拌1‑4小时，调节反...

【技术特征摘要】
1.一种柔性金属表面功能化石墨烯复合薄膜的制备方法，其特征在于，步骤如下：(1)氧化石墨烯片层的制备氧化石墨的制备：首先由质量百分比为2％的鳞片石墨、3％的硝酸钾以及95％的浓硫酸组成混合溶液，按照浓硫酸、鳞片石墨及硝酸钾顺序依次加入，搅拌均匀5min后，溶液颜色变化依次为黑-紫-绿，然后在上述混合溶液中加入质量百分比为8％的高锰酸钾，并在35-45℃温度条件下搅拌3小时，得新的混合溶液；再按新的混合溶液与去离子水的体积比为1：4添加去离子水，并加热至温度65-80℃，以800-1000rpm转速持续20-90分钟；进一步按去离子水与过氧化氢的体积比为4：1添加过氧化氢，搅拌1-4小时，调节反应液的pH值为5-6，离心获得液体和固体分离相，再利用甲醇溶液离心除去残余的片层固体，得到氧化-石墨；氧化石墨烯片层的制备：将质量百分比为10％的水合肼加入分离后的氧化-石墨中还原2-4小时，然后将水合肼与去离子水按体积比1:200混合反应，将反应后的溶液在80℃温度条件下反应800min，制备得到还原氧化石墨烯片层；(2)功能化氧化石墨烯片层的制备以质量分数0.3％-0.6％的还原氧化石墨烯片层作为改性主体，通过稀土掺杂无机离子的复合实现还原氧化石墨烯片层表面功能性改性，加入质量分数分别为0.5％-0.8％水合肼、4-8％的氧氯化物、0.2％-0.4％的乳酸、0.02％-0.06％功能性稀土离子、1％-3％的甘油以及85-95％去离子水混合，进行反复超声反应搅拌分散，调节上述混合溶液的PH值在4-6的范围内；将该混合溶液保持温度在150-170℃，反应时间20-30小时；最后，将反应液离心沉降，用蒸馏水和无水乙醇洗涤，进行控温80℃烘干处理，得到稀土掺杂纳米ZrO2改性的氧化石墨烯纳米片层，即为功能化氧化石墨烯片层；(3)...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴红艳，陈震，郑勇刚，叶宏飞，
申请(专利权)人：大连理工大学，
类型：发明
国别省市：辽宁,21