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【技术实现步骤摘要】
本申请涉及新材料领域,尤其涉及一种促进氧化石墨烯与非离子型水溶性聚合物混溶的方法,以获得均匀的氧化石墨烯-聚合物复合溶液。
技术介绍
1、石墨烯是碳原子以sp2杂化的方式形成的二维大分子。石墨烯的发现成功打破了常温常压下二维晶体结构无法稳定存在的错误观念,且其众多独特优越的特性为二维纳米材料的探究打开了新世纪的大门。
2、氧化石墨烯是是石墨烯的一种重要衍生物,基本结构与石墨烯相似,因此也继承了石墨烯一系列优异的性能。其是在石墨烯的基础上,于表面及边缘引入很多的含氧官能团,包括羧基、羟基、环氧基等等,其厚度要大于石墨烯,通常为0.8-1nm。基于其丰富的含氧官能团,可以在水中形成稳定的单层分散液。
3、非离子型水溶性聚合物作为亲水性极好的高分子材料,同样能形成稳定的水相分散液,且具备优异的性能。但是由于氧化石墨烯与非离子型水溶性聚合物之前强的氢键作用,后者可通过吸附桥连作用将氧化石墨烯片片相连,进而造成片片堆叠形成沉淀,两者水相中混溶性较差,造成将两者溶液共混制备复合材料的困难。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提出一种促进氧化石墨烯与非离子型水溶性聚合物混溶的方法,以解决现有方法中氧化石墨烯与非离子型水溶性聚合物相容性差造成复合材料缺陷多、性能差,无法同时发挥彼此优势的问题。
2、本专利技术通过在非离子型水溶性聚合物水溶液中预先加入分散剂,再将其与氧化石墨烯水溶液混合,以使用分散剂预先占据非离子型水溶性聚合物上可与氧化石墨烯形成氢键的基团,避
3、本专利技术采用如下技术方案:一种促进氧化石墨烯与非离子型水溶性聚合物混溶的方法,包括:预先将非离子型水溶性聚合物水溶液与分散剂的水溶液混合,混合均匀后再将混合溶液与氧化石墨烯水溶液混合,可得所述均匀的氧化石墨烯-聚合物复合溶液;其中,非离子型水溶性聚合物与分散剂的质量比为10:1~1:1,非离子型水溶性聚合物与氧化石墨烯的质量比为1:100~100:1,所述分散剂为可与所述非离子型水溶性聚合物形成氢键的小分子,所述小分子的分子量在500以下。
4、进一步地,非离子型水溶性聚合物水溶液的浓度为0.01wt%-2wt%,所述非离子型水溶性聚合物为聚乙烯醇(pva)、聚氧化乙烯(peo)、聚乙烯吡咯烷酮(pvp)或羟乙基纤维素(hec)。
5、进一步地,分散剂的水溶液的质量分数为0.1-1wt%。
6、进一步地,所述可溶于水的非金属氧化物为二氧化硅(sio2)。
7、进一步地,所述可与所述非离子型水溶性聚合物形成氢键的小分子为含有羧基、氨基或羟基的小分子。
8、进一步地,所述可与所述非离子型水溶性聚合物形成氢键的小分子甘氨酸(gly)、谷氨酸(glu)、葡萄糖(glc)、果糖(fru)。
9、进一步地,氧化石墨烯水溶液为0.1-10mg/ml氧化石墨烯(go)水相分散液。
10、进一步地,将非离子型水溶性聚合物加入到水中,常温或加热搅拌使其充分溶解,得到0.01-2wt%非离子型水溶性聚合物水溶液。
11、与现有技术相比,本专利技术具有以下有益效果:
12、(1)通过预先引入可与非离子型水溶性聚合物形成氢键的分散剂,提前占据非离子型水溶性聚合物上可与氧化石墨烯形成氢键的作用位点,以屏蔽其对氧化石墨烯的吸附桥连作用,避免造成氧化石墨烯片与片之间的堆叠,以促进氧化石墨烯与非离子水溶性聚合物的混溶。
13、(2)制备方法简单便捷,易操作且效率高。
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1.一种促进氧化石墨烯与非离子型水溶性聚合物混溶的方法,其特征在于,包括:预先将非离子型水溶性聚合物水溶液与分散剂的水溶液混合,混合均匀后再将混合溶液与氧化石墨烯水溶液混合,可得所述均匀的氧化石墨烯-聚合物复合溶液;其中,非离子型水溶性聚合物与分散剂的质量比为10:1~1:1,非离子型水溶性聚合物与氧化石墨烯的质量比为1:100~100:1,所述分散剂为可溶于水的非金属氧化物或可与所述非离子型水溶性聚合物形成氢键的小分子,所述小分子的分子量在500以下。
2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,非离子型水溶性聚合物水溶液的浓度为0.01wt%-2wt%,所述非离子型水溶性聚合物为聚乙烯醇(PVA)、聚氧化乙烯(PEO)、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)或羟乙基纤维素(HEC)。
3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,分散剂的水溶液的质量分数为0.1-1wt%。
4.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述可与所述非离子型水溶性聚合物形成氢键的小分子为含有羧基、氨基或羟基的小分子。
5.根据权利要求1所述的制备方法,其特征
6.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述可与所述非离子型水溶性聚合物形成氢键的小分子甘氨酸(Gly)、谷氨酸(Glu)、乙二胺(EDA)。
7.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,氧化石墨烯水溶液为0.1-10mg/ml氧化石墨烯(GO)水相分散液。
...【技术特征摘要】
1.一种促进氧化石墨烯与非离子型水溶性聚合物混溶的方法,其特征在于,包括:预先将非离子型水溶性聚合物水溶液与分散剂的水溶液混合,混合均匀后再将混合溶液与氧化石墨烯水溶液混合,可得所述均匀的氧化石墨烯-聚合物复合溶液;其中,非离子型水溶性聚合物与分散剂的质量比为10:1~1:1,非离子型水溶性聚合物与氧化石墨烯的质量比为1:100~100:1,所述分散剂为可溶于水的非金属氧化物或可与所述非离子型水溶性聚合物形成氢键的小分子,所述小分子的分子量在500以下。
2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,非离子型水溶性聚合物水溶液的浓度为0.01wt%-2wt%,所述非离子型水溶性聚合物为聚乙烯醇(pva)、聚氧化乙烯(peo)、聚乙烯吡咯烷酮(pvp)或...
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