一种花状石墨烯/丝素蛋白纳米簇及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种花状石墨烯/丝素蛋白纳米簇及其制备方法，属于新兴材料制备技术领域。制备方法包括如下步骤：1)通过常规脱胶方法制备丝素蛋白溶液；2）通过常规hummers法制备氧化石墨烯溶液；3）将丝素蛋白溶液和氧化石墨烯溶液搅拌混合均匀；4）将步骤3获得的混合溶液置于器皿中，并在溶液两端插入电极，施加电压；5）一段时间后，将电极附近的凝胶取出，并滴加水合肼溶液进行缓慢还原；6）将步骤5制备的材料洗涤后干燥得到相应的花状石墨烯/丝素蛋白纳米簇材料。该花状石墨烯/丝素蛋白纳米簇材料具有良好的导电性能，巨大的比表面积，是一种理想的能量存储和传感器敏感材料。

【技术实现步骤摘要】
一种花状石墨烯/丝素蛋白纳米簇及其制备方法
本专利技术属于新兴材料制备
，涉及一种花状石墨烯/丝素蛋白纳米簇及其制备方法。
技术介绍
随着科技的日新月异，人们生活水平的不断提高，各种能源存储器及传感器的开发与应用受到越来越多的关注。其中储能材料、传感器的敏感材料分别是能源存储器和传感器的核心部分，因此这些新型功能材料的研发显得越来约重要，成为大家研究的热点。其中，石墨烯由于具有其他材料无法企及的性质（Science,2008,321,385-388），包括巨大的比表面积(2630m2/g)、高电子迁移率(2×105cm2/(V•s))、好的导热性能（5000W/(m•K)、良好的化学稳定性及优异的力学性能（1100GPa），而成为当今的研究热点。但石墨烯亲水性差不利于其他复合材料的开发，而氧化石墨烯（GO）由于具有丰富的羟基、羧基等基团，具有良好的亲水性，可分散在水溶液或其他有机溶剂中，容易与其他物质复合，形成各种新型结构的复合物。因此，氧化石墨烯成为石墨烯复合材料的首选原料。此外，丝素蛋白是蚕吐丝结茧时所纺制的直径约为10μm的蚕丝的主要成份之一。它具有较强的力学性能，良好的生物相容性及生物可降解性。并且丝蛋白还具有独特的光、电性能（Nat.Photonics,2008,2,641-643；Nat.Mater.,2010,9,511-517）。因此，丝蛋白在生物医学（支架、膜、药物载体等）、光电材料等方面有着广泛的应用前景（Nat.Mater.,2010,9,511-517；Nat.Mater.,2010,9,511-517）。本专利技术以氧化石墨烯和丝素蛋白为原料，通过外加电源诱导花状氧化石墨烯/丝蛋白复合物的形成，并再结合水合肼的还原，最终形成花状石墨烯/丝蛋白纳米簇复合物。
技术实现思路
针对现有技术（溶剂热法、共沉淀法等）存在的功耗高等问题，本专利技术旨在提供一种节能环保的花状石墨烯/丝素蛋白纳米簇及其制备方法，包括以下步骤：1)通过常规脱胶方法制备丝素蛋白溶液；2）通过常规hummers法制备氧化石墨烯溶液；3）将丝素蛋白溶液和氧化石墨烯溶液搅拌混合均匀；4）将步骤3获得的混合溶液置于玻璃器皿中，并在溶液两端插入电极，施加电压；5）一段时间后将电极附近的凝胶取出，并滴加水合肼溶液进行缓慢还原；6）将步骤5制备的材料洗涤后干燥得到相应的花状石墨烯/丝素蛋白纳米簇材料。优选的，步骤3）中氧化石墨烯和丝素蛋白的质量比为1/10~2/1优选的，步骤4）中溶液两端的电极为石墨棒、玻碳、金电极、ITO玻璃、FTO玻璃中的一种。优选的，步骤4）中溶液两端正负极施加的电压为0.5～3V。优选的，步骤5）中通电时间为10分钟～1小时。优选的，步骤5）中水合肼溶液的质量为1微克～2克。本专利技术设计了以氧化石墨烯和丝素蛋白为原料，通过外加电源诱导花状氧化石墨烯/丝蛋白复合物的形成，并再结合水合肼的还原，最终形成花状石墨烯/丝蛋白纳米簇复合物，至少具有以下优点：1）该方法较常用的合成复合材料的方法（溶剂热法、共沉淀法等）具有绿色环保、节能减排的优点；2）合成的花状石墨烯/丝蛋白纳米簇复合物具有比表面积大和优良的光电性能。附图说明图1为实施例1所制备的负极附近石墨烯的扫描电镜图；图2为实施例1所制备的正极附近石墨烯的扫描电镜图；图3为实施例2所制备的负极附近氧化石墨烯/丝素蛋白复合纳米簇扫描电镜图；图4为实施例2所制备的正极附近氧化石墨烯/丝素蛋白复合纳米簇扫描电镜图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作进一步说明。实施例11)通过常规hummers法制备氧化石墨烯溶液；2）将氧化石墨烯溶液（0.03mg/ml，10ml）置于玻璃器皿中，并在溶液两端插入玻碳电极，施加电压1.5V；3）通电20min后将电极附近的凝胶取出，并滴加水合肼溶液（80wt%）10微克进行缓慢还原；6）将步骤5制备的材料洗涤后干燥得到相应的花状石墨烯/丝素蛋白纳米簇材料。实施例21)通过常规脱胶方法制备丝素蛋白溶液；2）通过常规hummers法制备氧化石墨烯溶液；3）将丝素蛋白溶液（5wt%，5ml）和氧化石墨烯溶液（0.05mg/ml，5ml）搅拌混合均匀；4）将步骤3获得的混合溶液置于玻璃器皿中，并在溶液两端插入玻碳电极，施加电压1.5V；5）通电20min后将电极附近的凝胶取出，并滴加水合肼溶液（80wt%）10微克进行缓慢还原；6）将步骤5制备的材料洗涤后干燥得到相应的花状石墨烯/丝素蛋白纳米簇材料。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种花状石墨烯/丝素蛋白纳米簇的制备方法，所述花状石墨烯/丝素蛋白纳米簇是由丝素蛋白和氧化石墨烯制备而成，其特征在于所述制备方法包括以下步骤：/n1)通过常规脱胶方法制备丝素蛋白溶液；/n2）通过常规hummers法制备氧化石墨烯溶液；/n3）将丝素蛋白溶液和氧化石墨烯溶液搅拌混合均匀；/n4）将步骤3获得的混合溶液置于玻璃器皿中，并在溶液两端插入电极，施加电压；/n5）一段时间后将电极附近的凝胶取出，并滴加水合肼溶液进行缓慢还原；/n6）将步骤5制备的材料洗涤后干燥得到相应的花状石墨烯/丝素蛋白纳米簇材料。/n

【技术特征摘要】
1.一种花状石墨烯/丝素蛋白纳米簇的制备方法，所述花状石墨烯/丝素蛋白纳米簇是由丝素蛋白和氧化石墨烯制备而成，其特征在于所述制备方法包括以下步骤：
1)通过常规脱胶方法制备丝素蛋白溶液；
2）通过常规hummers法制备氧化石墨烯溶液；
3）将丝素蛋白溶液和氧化石墨烯溶液搅拌混合均匀；
4）将步骤3获得的混合溶液置于玻璃器皿中，并在溶液两端插入电极，施加电压；
5）一段时间后将电极附近的凝胶取出，并滴加水合肼溶液进行缓慢还原；
6）将步骤5制备的材料洗涤后干燥得到相应的花状石墨烯/丝素蛋白纳米簇材料。


2.根据权利要求1所述的一种花状石墨烯/丝素蛋白纳米簇的制备方法，其特征在于，所述步骤3）中氧化石墨烯和...

【专利技术属性】
技术研发人员：盛卫琴，武军，宋开新，徐军明，
申请(专利权)人：杭州电子科技大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33