可控合成羧基化氧化石墨烯的方法及制得的纳米材料技术

技术编号:7308556 阅读:784 留言:0更新日期:2012-05-03 00:28
本发明专利技术公开了一种利用偶氮类引发剂可控合成羧基化氧化石墨烯的方法,包括以下步骤:1)将氧化石墨烯溶于有机溶剂中,超声分散0.5h~2h,加入偶氮类引发剂,惰性气体气氛下,45~90℃搅拌反应3~10h后,过滤、洗涤滤物,干燥得到氰基改性氧化石墨烯;2)将氰基改性的氧化石墨烯溶于碱的醇溶液中,60~95℃搅拌反应30~50h,调节pH至2~4,过滤,洗涤滤物至中性,35~60℃真空干燥,得到羧基化氧化石墨烯。本发明专利技术方法对氧化石墨烯进行可控的羧基化改性,可以提高氧化石墨烯的羧基含量,增强其亲水性和可分散性,并使其具有良好的生物相容性,更适宜应用于各种功能高分子材料的改性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种改性氧化石墨烯的制备方法及其制得的氧化石墨烯纳米材料,特别涉及一种可控合成羧基化氧化石墨烯的方法,以及制得的羧基化氧化石墨烯纳米材料, 作为一种可控、有效制备羧基化氧化石墨烯的方法,本专利技术可以提高所制得的氧化石墨烯的羧基含量,增强其亲水性,并使其具有良好的生物相容性。
技术介绍
二维炭材料自被发现以来引起了研究人员的广泛关注,新型二维炭材料氧化石墨烯已成为研究热点。与昂贵的富勒烯和碳纳米管相比,氧化石墨烯价格低廉,原料易得,有望成为聚合物纳米复合材料的优质填料。氧化石墨烯是在一层碳原子构成的二维空间无限延伸的基面上连有羰基、羟基、 羧基等官能团的新型材料。由于氧化石墨上键接的大量羟基、羧基、环氧基和层间水的支撑作用,更利于实现氧化石墨烯的单片剥离及连续化制备;同时,官能团还赋予氧化石墨烯片优良的化学活性和浸润性能,并使其表面带上负电,能够在水中(或碱水中)形成纳米级分散,从而为氧化石墨烯的复合应用或纳米有序组装奠定良好的基础。氧化石墨的表面富含大量的含氧功能团,剥离后的氧化石墨片层具有很大的比表面积。氧化石墨烯的表面化学组成对材料的力学性能、生物学性能有很大影本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可控合成羧基化氧化石墨烯的方法,其特征在于,将氧化石墨烯均勻分散在有机溶剂中,加入偶氮类引发剂,在惰性气体气氛中反应,形成氰基改性氧化石墨烯中间体, 所得的中间体经过水解反应,得到羧基化氧化石墨烯。2.根据权利要求1所述的可控合成羧基化氧化石墨烯的方法,其特征在于所述的方法包括以下步骤a)将氧化石墨烯溶于有机溶剂中,超声分散0.5h 池,搅拌加入偶氮类引发剂,惰性气体气氛下,45 90°C搅拌反应3 IOh后,过滤、洗涤滤物,35 50°C真空干燥,得到氰基改性氧化石墨烯;b)将氰基改性氧化石墨烯溶于碱的醇溶液中,60 95°C搅拌反应30 50h,调节pH 至2 4,过滤,去离子水洗涤滤物至中性,35 60°C真空干燥,得到羧基化氧化石墨烯。3.根据权利要求1或2所述的可控合成羧基化氧化石墨烯的方法,其特征在于所述的氧化石墨烯的制备方法为,用Brodie法、Hummers法或Maudenmaier法制备氧化石墨,反应液不进行后处理,向其中加入胺类化合物进行反应,制得胺类活化的氧化石墨中间产物, 所得的中间产物在碱性溶液中超...

【专利技术属性】
技术研发人员:周宁琳汤毅达陆春燕
申请(专利权)人:南京师范大学
类型:发明
国别省市:

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