一种三维多孔石墨烯薄膜材料、制备方法及其应用技术

本发明专利技术公开了一种三维多孔石墨烯薄膜材料的制备方法，包括以下步骤：(1)使用聚酰亚胺双面胶带将两片玻璃片的两侧粘在一起；(2)配制氧化石墨烯溶液，装入水热釜之中，将粘好的玻璃片浸渍其中，抽真空使GO溶液充分进入到玻璃的夹层之中；(3)进行溶剂热反应，而后自然冷却，将双层玻璃片剥离，接着进行清洗和干燥，将得到的三维多孔石墨烯薄膜材料再经过高温退火处理，通过调节聚酰亚胺双面胶带的厚度，可以调节三维石墨烯薄膜的厚度。本发明专利技术通过限域溶剂热法，可以用于制备厚度均匀可调控的多孔石墨烯薄膜，可以实现对厚度，孔尺寸的精准控制，在表面催化，光电探测，电磁屏蔽等领域有广泛应用前景。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于薄膜制备，具体涉及一种三维多孔石墨烯薄膜材料、制备方法及其应用。

技术介绍

1、石墨烯是一种新兴的二维材料，其中碳原子完全由共价键相连接，且紧密排列在一起，通过测试，石墨烯的强度极限可达42n/m，其抗拉强度可达125gpa，弹性模量为1.1tpa，此外，单层的石墨烯具有良好的透光性能，对于可见光区域，石墨烯片层的吸光率仅为2.3％，石墨烯在室温下的热导率达到3000w m-1k-1，在室温下的电子迁移率为250000cm2 v-1s-1，电导率也有106s/m，是目前室温电导率数值最大的材料。为了将石墨烯应用于宏观领域，就要制备石墨烯基的宏观体材料，包括一维的纤维，二维的薄膜，以及三维的石墨烯泡沫。

2、目前，化学气相沉积，溶剂热自组装等方法都可以用于三维石墨烯的制备，制备得到的材料具有良好的机械稳定性，高比表面积，和优异的导电导热能力，在光电，能源，传感，催化等领域应用广泛。溶剂热自组装是指将氧化石墨烯溶液置于高温高压的环境，使其表面的含氧官能团进行缩合和交联，得到三维多孔结构。氧化石墨烯具有两亲性特征，可以稳定分散在水，乙醇本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种三维多孔石墨烯薄膜材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的三维多孔石墨烯薄膜材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述玻璃片的厚度0.2-3mm，表面光滑。

3.根据权利要求1所述的三维多孔石墨烯薄膜材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述聚酰亚胺双面胶带的厚度100-2000μm，可以通过叠加粘贴多层胶带实现厚度的精准控制。

4.根据权利要求1所述的三维多孔石墨烯薄膜材料的制备方法，其特征在于，步骤(2)中所述的氧化石墨烯为单层氧化石墨烯或多层(2-10层)氧化石墨烯，优选为单层氧化石墨烯；所述氧化石墨烯溶液...

【技术特征摘要】

1.一种三维多孔石墨烯薄膜材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的三维多孔石墨烯薄膜材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述玻璃片的厚度0.2-3mm，表面光滑。

3.根据权利要求1所述的三维多孔石墨烯薄膜材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述聚酰亚胺双面胶带的厚度100-2000μm，可以通过叠加粘贴多层胶带实现厚度的精准控制。

4.根据权利要求1所述的三维多孔石墨烯薄膜材料的制备方法，其特征在于，步骤(2)中所述的氧化石墨烯为单层氧化石墨烯或多层(2-10层)氧化石墨烯，优选为单层氧化石墨烯；所述氧化石墨烯溶液中氧化石墨烯的浓度为0.2-10mg/ml。

5.根据权利要求1所述的三维多孔石墨烯薄膜材料的制备方法，其特征在于，步骤(3)中溶剂热过程的溶剂选自水、甲醇、乙醇、乙二醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、异丁醇、叔丁醇、n,n-二甲基甲酰胺、四氢呋喃和丙酮中的一种或两种以上任意比例的混合物；添加剂选自硫酸、硝酸、盐酸、磷酸中的一种或多种，添加比例为溶剂体积的0.01％-2％，酸性添加剂的使用可以有效增强溶剂热过程中的氢键，实现三维石墨烯结构的有效交联。

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【专利技术属性】
技术研发人员：葛震，赖浩然，李际洋，张熙贵，吴孟强，
申请(专利权)人：电子科技大学长三角研究院湖州，
类型：发明
国别省市：