一种利用聚合物螺旋生长制备扭转石墨烯的方法技术

本发明专利技术公开了一种利用聚合物螺旋生长制备扭转石墨烯的方法，包括以下步骤：步骤1：将氧化剂、石墨和浓硫酸混合均匀后静置反应预设时间；其中氧化剂、石墨和浓硫酸的质量体积比为：0.05g～5g：0.01g～1g：10mL；步骤2：将步骤1得到的混合物离心，得到固体成分分离后加入到单体酸溶液中引发聚合反应；步骤3：聚合反应完全后，将反应产物洗涤、超声处理、离心，取上清液冷冻干燥后即可得所需扭转石墨烯；本发明专利技术利用聚合物分子在石墨层间的螺旋生长倾向带动石墨烯片层的旋转，制得具有扭转结构的石墨烯，通过控制聚合反应的工艺条件即可简单地实现对石墨烯扭转角的调控，制备过程安全可控且耗时耗能少。

【技术实现步骤摘要】
一种利用聚合物螺旋生长制备扭转石墨烯的方法
本专利技术涉及纳米材料
，具体涉及一种利用聚合物螺旋生长制备扭转石墨烯的方法。
技术介绍
当两片石墨烯以一定扭转角堆叠时，石墨烯自身的原胞将被整合并扩大，从而在二维平面上形成周期性的超晶格结构。扭转石墨烯的超晶格结构会对其电子能带结构造成显著影响，进而表现出一系列奇特的性质。当扭转角为某几个特定值(例如1.05°)时，扭转石墨烯的狄拉克点费米速度降低为0，费米能级附近的能带变得低能且平滑。具有这种结构特征的石墨烯被称为“魔角石墨烯”。由于其电子被局域于超晶格内，魔角石墨烯在导带或价带填充至半满的情况下呈现关联绝缘态，体现为典型的Mott绝缘体特性并进一步在温度降至1.7K以下时表现出与铜氧化物类似的高温超导行为(doi:10.1038/nature26160)。这种特殊的超导现象与基于弱电子-声子相互作用实现的常规超导机理不同，被认为是由特殊平带结构所带来的电子间强关联相互作用导致。“近魔角”的扭转石墨烯(扭转角θ＝1.20°)则在导带填充至3/4时，由于其电子自旋对称和谷对称的同时破缺，使得石本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种利用聚合物螺旋生长制备扭转石墨烯的方法，其特征在于，包括以下步骤：/n步骤1：将氧化剂、石墨和浓硫酸混合均匀后静置反应预设时间；其中氧化剂、石墨和浓硫酸的质量体积比为：0.05g～5g：0.01g～1g：10mL；/n步骤2：将步骤1得到的混合物离心，得到固体成分分离后加入到单体酸溶液中引发聚合反应；/n步骤3：聚合反应完全后，将反应产物洗涤、超声处理、离心，取上清液冷冻干燥后即可得所需扭转石墨烯。/n

【技术特征摘要】
1.一种利用聚合物螺旋生长制备扭转石墨烯的方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：将氧化剂、石墨和浓硫酸混合均匀后静置反应预设时间；其中氧化剂、石墨和浓硫酸的质量体积比为：0.05g～5g：0.01g～1g：10mL；
步骤2：将步骤1得到的混合物离心，得到固体成分分离后加入到单体酸溶液中引发聚合反应；
步骤3：聚合反应完全后，将反应产物洗涤、超声处理、离心，取上清液冷冻干燥后即可得所需扭转石墨烯。


2.根据权利要求1所述的一种利用聚合物螺旋生长制备扭转石墨烯的方法，其特征在于，所述步骤1中的氧化剂铁盐、高铁酸盐、高锰酸盐、过硫酸盐、重铬酸中的一种或者两种及两种以上以任意比例构成的混合物。


3.根据权利要求1所述的一种利用聚合物螺旋生长制备扭转石墨烯的方法，其特征在于，所述石墨为膨胀石墨、天然鳞片石墨、土状石墨、高定向热解石墨、石墨电极和柔性石墨纸中的一种...

【专利技术属性】
技术研发人员：周祚万，郭一帆，李金阳，韦炜，蒋虎南，李颖，彭富喜，孟凡彬，徐晓玲，姜曼，
申请(专利权)人：西南交通大学，
类型：发明
国别省市：四川;51