一种改性石墨烯导电材料的制备及测试方法技术

本发明专利技术公开了一种改性石墨烯导电材料的制备及测试方法，包括以下步骤：取石墨块作为原始材料；将石墨块融入有机溶液中，得到第一混合溶液；将第一混合溶液，放置在加热台进行加热处理；将加热一定温度的第一溶液，利用超声波振荡器进行震荡，使石墨块由内而外剥落，得到多层的石墨烯溶液；再将多层的石墨烯溶液进行分离提纯，得到单层石墨烯溶液；最后将单层的石墨烯溶液加入改性剂混合搅拌均匀得到改性石墨烯。本发明专利技术采用液相剥离的方式制备的改性石墨烯，代替了传统的氧化还原的方式制备的石墨烯，避免消耗石墨烯中含有的碳原子，保证了石墨烯结构的完整性，从而提高了石墨烯的品质，进而提高了石墨烯的导电性能。进而提高了石墨烯的导电性能。进而提高了石墨烯的导电性能。

【技术实现步骤摘要】
一种改性石墨烯导电材料的制备及测试方法


[0001]本专利技术涉及石墨烯生产制备
，具体涉及一种改性石墨烯导电材料的制备及测试方法。

技术介绍

[0002]石墨烯是碳原子构成的单层二维蜂窝状晶格结构的材料，它具有许多优异的性能，如高的杨氏模量和载流子迁移率、巨大的比表面积、优良的热导率和透光性等。石墨烯材料已在催化剂载体、柔性光电器件、生物材料、传感材料等领域显示出广阔的应用前景。目前，石墨烯的制备方法主要有微机械分离法、外延生长法、化学气相沉积、氧化石墨还原法等。其中，氧化石墨还原法是迄今制备石墨烯最广泛使用的一种方法。
[0003]石墨烯具有良好的导电性，现有的石墨烯制备地方法为氧化石墨还原法，作为一种低成本、可实现石墨烯批量生产的化学方法，受到相关科技工作者的高度重视。然而，氧化还原法下生产得到石墨烯时，部分碳原子也被消耗掉，因此还原石墨烯的缺陷较高，导致石墨烯的品质下降，进而影响石墨烯的导电性能。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种改性石墨烯导电材料的制备及测试方法，以解决上述
技术介绍
中提出的氧化还原法下生产得到石墨烯时，部分碳原子也被消耗掉，因此还原石墨烯的缺陷较高，导致石墨烯的品质下降，进而影响石墨烯的导电性性能问题。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0006]一种改性石墨烯导电材料的制备，包括以下步骤：
[0007]S1：取石墨块作为原始材料；
[0008]S2：将石墨块融入有机溶液中，得到第一混合溶液；
[0009]S3：将第一混合溶液，放置在加热台进行加热处理；
[0010]S4：将加热一定温度的第一溶液，利用超声波振荡器进行震荡，使石墨块由内而外剥落，得到多层的石墨烯溶液；
[0011]S5：再将多层的石墨烯溶液进行分离提纯，得到单层石墨烯溶液；
[0012]S6：最后将单层的石墨烯溶液加入改性剂混合搅拌均匀得到改性石墨烯。
[0013]优选的，所述有机溶液为NMP溶液、DMSO溶液和DMF溶液的其中一种。
[0014]优选的，所述NMP溶液、DMSO溶液和DMF溶液的浓度均为1-5mg/ml。
[0015]优选的，所述加热台为电磁控制加热，将第一混合溶液加热并保持至 40-80℃。
[0016]优选的，所述超声波振荡器对加热后的第一溶液进行震荡剥离，震荡时间为4-8小时，在超声波的作用下使得表层石墨与底层石墨之间摆脱范德华力，从而使石墨烯剥离下来。
[0017]优选的，所述多层的石墨烯分离方法离心分离，将多层的石墨烯防止分离器中进行分离，得到单层石墨烯。
[0018]优选的，所述改性剂为外掺剂，根据产品的所需的性质进行添加，从而得到改性石墨烯。
[0019]优选的，所述改性剂为硅烷偶联剂，将硅烷偶联剂与单层石墨烯均匀混合搅拌。
[0020]一种改性石墨烯导电材料的测试方法，包括以下步骤：
[0021]采用如权利要求1-8任一项所述的石墨烯改性涂层材料的制备方法制备得到的多层的石墨烯溶液进行过滤提纯，得到多层的是石墨烯固体；并将多层的石墨烯固定体装入并压实至专用的导电测试容器中；
[0022]将得到的单层的石墨烯固定体装入并压实至专用的另一个导电测试容器中。
[0023]优选的，将装入完成的多层的石墨烯导电测试容器和单层的石墨烯导电测试容器分别放入导电性能测试仪内进行导电测试，并记录数据进行对比。
[0024]与现有技术相比，本专利技术提供了一种改性石墨烯导电材料的制备方法，具备以下有益效果：
[0025]本专利技术采用液相剥离的方式制备的改性石墨烯，代替了传统的氧化还原的方式制备的石墨烯，避免消耗石墨烯中含有的碳原子，保证了石墨烯结构的完整性，从而提高了石墨烯的品质，进而提高了石墨烯的导电性能，可将是石墨烯适用于更高的科学
中，提高石墨烯的使用局限性。
附图说明
[0026]附图用来提供对本专利技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本专利技术的实施例一起用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的限制，在附图中：
[0027]图1为本专利技术提出的一种改性石墨烯导电材料的制备方法的流出示意图；
具体实施方式
[0028]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0029]实施例1
[0030]请参阅图1，本专利技术提供一种技术方案：
[0031]一种改性石墨烯导电材料的制备，包括以下步骤：
[0032]取石墨块作为原始材料，将石墨块表面清洗干净，去除表面的杂质；
[0033]将石墨块融入有机溶液中，得到第一混合溶液；
[0034]将第一混合溶液，放置在加热台进行加热处理；
[0035]将加热一定温度的第一溶液，利用超声波振荡器进行震荡，使石墨块由内而外剥落，得到多层的石墨烯溶液；
[0036]再将多层的石墨烯溶液进行分离提纯，得到单层石墨烯溶液；
[0037]最后将单层的石墨烯溶液加入改性剂混合搅拌均匀得到改性石墨烯。
[0038]有机溶液为NMP溶液，NMP溶液为N-甲基吡咯烷酮溶液。
[0039]NMP溶液为3mg/ml，将15mg的NMP(N-甲基吡咯烷酮)融入500ml的纯净水中，得到浓
度为3mg/ml的NPM(N-甲基吡咯烷酮)溶液，然后将石墨块倒入浓度为3mg/ml的NPM(N-甲基吡咯烷酮)溶液中，得到第一混合溶液。
[0040]加热台为电磁控制加热，将第一混合溶液加热并保持至40-80℃，将第一混合溶液放置加热台上，将加热台温度设置并保持在60℃对第一溶液进行加热，提高了溶液的活性度，使NPM(N-甲基吡咯烷酮)溶液加快与石墨块的反应。
[0041]超声波振荡器对加热后的第一溶液进行震荡剥离，震荡时间为4-8小时，在超声波的作用下使得表层石墨与底层石墨之间摆脱范德华力，通过超声波的驱动力破坏石墨份子之间的范德华力，范德华力为分子之间的作用力，从而使石墨烯剥离下来。
[0042]多层的石墨烯分离方法离心分离，将多层的石墨烯防止分离器中进行分离，分离器的转速10000-20000转/分钟，离心时间为10-15分钟，得到单层石墨烯。
[0043]一种改性石墨烯导电材料的测试方法，包括以下步骤：
[0044]采用如权利要求1-8任一项所述的石墨烯改性涂层材料的制备方法制备得到的多层的石墨烯溶液进行过滤提纯，得到多层的是石墨烯固体；并将多层的石墨烯固定体装入并压实至专用的导电测试容器中；
[0045]将得到的单层的石墨烯固定体装入并压实至专用的另一个导电测试容器中。
[0046]优选的，将装入完成的多层的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种改性石墨烯导电材料的制备，其特征在于：包括以下步骤：S1：取石墨块作为原始材料；S2：将石墨块融入有机溶液中，得到第一混合溶液；S3：将第一混合溶液，放置在加热台进行加热处理；S4：将加热一定温度的第一溶液，利用超声波振荡器进行震荡，使石墨块由内而外剥落，得到多层的石墨烯溶液；S5：再将多层的石墨烯溶液进行分离提纯，得到单层石墨烯溶液；S6：最后将单层的石墨烯溶液加入改性剂混合搅拌均匀得到改性石墨烯。2.根据权利要求1所述的一种改性石墨烯导电材料的制备方法，其特征在于：所述有机溶液为NMP溶液、DMSO溶液和DMF溶液的其中一种。3.根据权利要求2所述的一种改性石墨烯导电材料的制备方法，其特征在于：所述NMP溶液、DMSO溶液和DMF溶液的浓度均为1-5mg/ml。4.根据权利要求1所述的一种改性石墨烯导电材料的制备方法，其特征在于：所述加热台为电磁控制加热，将第一混合溶液加热并保持至40-80℃。5.根据权利要求1所述的一种改性石墨烯导电材料的制备，其特征在于：所述超声波振荡器对加热后的第一溶液进行震荡剥离，震荡时间为4-8小时，在超声波的作用下使得表层石墨与...

【专利技术属性】
技术研发人员：韦鹏飞，刘峥，王志成，缪春生，张克敏，
申请(专利权)人：金陵科技学院，
类型：发明
国别省市：