CN110117004A - 一种还原氧化石墨烯基复合膜的制备方法 - Google Patents
一种还原氧化石墨烯基复合膜的制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN110117004A CN110117004A CN201910037680.7A CN201910037680A CN110117004A CN 110117004 A CN110117004 A CN 110117004A CN 201910037680 A CN201910037680 A CN 201910037680A CN 110117004 A CN110117004 A CN 110117004A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- group compound
- redox graphene
- compound film
- graphene
- preparation
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- -1 graphene group compound Chemical class 0.000 title claims abstract description 65
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 25
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 99
- 229910021389 graphene Inorganic materials 0.000 claims abstract description 88
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 30
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims abstract description 29
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims abstract description 29
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims abstract description 19
- 230000009467 reduction Effects 0.000 claims abstract description 18
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 13
- 238000001027 hydrothermal synthesis Methods 0.000 claims abstract description 11
- 238000004108 freeze drying Methods 0.000 claims abstract description 7
- 238000000352 supercritical drying Methods 0.000 claims abstract description 7
- 108010025899 gelatin film Proteins 0.000 claims abstract description 5
- MTHSVFCYNBDYFN-UHFFFAOYSA-N diethylene glycol Chemical compound OCCOCCO MTHSVFCYNBDYFN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 27
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 claims description 27
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims description 24
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 13
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 13
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 11
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 11
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 229910021393 carbon nanotube Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 239000002041 carbon nanotube Substances 0.000 claims description 10
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N Acetonitrile Chemical compound CC#N WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 9
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 239000003431 cross linking reagent Substances 0.000 claims description 7
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims description 7
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 7
- IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N Dimethylsulphoxide Chemical compound CS(C)=O IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- VZCYOOQTPOCHFL-OWOJBTEDSA-N Fumaric acid Chemical compound OC(=O)\C=C\C(O)=O VZCYOOQTPOCHFL-OWOJBTEDSA-N 0.000 claims description 6
- QIGBRXMKCJKVMJ-UHFFFAOYSA-N Hydroquinone Chemical compound OC1=CC=C(O)C=C1 QIGBRXMKCJKVMJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- LRHPLDYGYMQRHN-UHFFFAOYSA-N N-Butanol Chemical compound CCCCO LRHPLDYGYMQRHN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- JUJWROOIHBZHMG-UHFFFAOYSA-N Pyridine Chemical compound C1=CC=NC=C1 JUJWROOIHBZHMG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N Tetrahydrofuran Chemical compound C1CCOC1 WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 claims description 6
- UBEWDCMIDFGDOO-UHFFFAOYSA-N cobalt(2+);cobalt(3+);oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[Co+2].[Co+3].[Co+3] UBEWDCMIDFGDOO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- SZVJSHCCFOBDDC-UHFFFAOYSA-N ferrosoferric oxide Chemical compound O=[Fe]O[Fe]O[Fe]=O SZVJSHCCFOBDDC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- LEQAOMBKQFMDFZ-UHFFFAOYSA-N glyoxal Chemical compound O=CC=O LEQAOMBKQFMDFZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 150000002736 metal compounds Chemical class 0.000 claims description 6
- BDERNNFJNOPAEC-UHFFFAOYSA-N propan-1-ol Chemical compound CCCO BDERNNFJNOPAEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000004408 titanium dioxide Substances 0.000 claims description 6
- CIWBSHSKHKDKBQ-JLAZNSOCSA-N Ascorbic acid Natural products OC[C@H](O)[C@H]1OC(=O)C(O)=C1O CIWBSHSKHKDKBQ-JLAZNSOCSA-N 0.000 claims description 5
- 229920003169 water-soluble polymer Polymers 0.000 claims description 5
- 235000019441 ethanol Nutrition 0.000 claims description 4
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000010439 graphite Substances 0.000 claims description 4
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 claims description 4
- NWZSZGALRFJKBT-KNIFDHDWSA-N (2s)-2,6-diaminohexanoic acid;(2s)-2-hydroxybutanedioic acid Chemical compound OC(=O)[C@@H](O)CC(O)=O.NCCCC[C@H](N)C(O)=O NWZSZGALRFJKBT-KNIFDHDWSA-N 0.000 claims description 3
- SHKUUQIDMUMQQK-UHFFFAOYSA-N 2-[4-(oxiran-2-ylmethoxy)butoxymethyl]oxirane Chemical compound C1OC1COCCCCOCC1CO1 SHKUUQIDMUMQQK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- WUPHOULIZUERAE-UHFFFAOYSA-N 3-(oxolan-2-yl)propanoic acid Chemical compound OC(=O)CCC1CCCO1 WUPHOULIZUERAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- BMYNFMYTOJXKLE-UHFFFAOYSA-N 3-azaniumyl-2-hydroxypropanoate Chemical compound NCC(O)C(O)=O BMYNFMYTOJXKLE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- MARUHZGHZWCEQU-UHFFFAOYSA-N 5-phenyl-2h-tetrazole Chemical compound C1=CC=CC=C1C1=NNN=N1 MARUHZGHZWCEQU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- XMWRBQBLMFGWIX-UHFFFAOYSA-N C60 fullerene Chemical compound C12=C3C(C4=C56)=C7C8=C5C5=C9C%10=C6C6=C4C1=C1C4=C6C6=C%10C%10=C9C9=C%11C5=C8C5=C8C7=C3C3=C7C2=C1C1=C2C4=C6C4=C%10C6=C9C9=C%11C5=C5C8=C3C3=C7C1=C1C2=C4C6=C2C9=C5C3=C12 XMWRBQBLMFGWIX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N Glucose Natural products OC[C@H]1OC(O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N 0.000 claims description 3
- SXRSQZLOMIGNAQ-UHFFFAOYSA-N Glutaraldehyde Chemical compound O=CCCCC=O SXRSQZLOMIGNAQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- FXHOOIRPVKKKFG-UHFFFAOYSA-N N,N-Dimethylacetamide Chemical compound CN(C)C(C)=O FXHOOIRPVKKKFG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 claims description 3
- ITNDBWMMDHNKCI-UHFFFAOYSA-N [O-2].[Ti+4].[O-2].[Rb+] Chemical compound [O-2].[Ti+4].[O-2].[Rb+] ITNDBWMMDHNKCI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 3
- 235000010323 ascorbic acid Nutrition 0.000 claims description 3
- 239000011668 ascorbic acid Substances 0.000 claims description 3
- 229960005070 ascorbic acid Drugs 0.000 claims description 3
- WQZGKKKJIJFFOK-VFUOTHLCSA-N beta-D-glucose Chemical compound OC[C@H]1O[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-VFUOTHLCSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052980 cadmium sulfide Inorganic materials 0.000 claims description 3
- UHYPYGJEEGLRJD-UHFFFAOYSA-N cadmium(2+);selenium(2-) Chemical compound [Se-2].[Cd+2] UHYPYGJEEGLRJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims description 3
- HPYNZHMRTTWQTB-UHFFFAOYSA-N dimethylpyridine Natural products CC1=CC=CN=C1C HPYNZHMRTTWQTB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229940056319 ferrosoferric oxide Drugs 0.000 claims description 3
- 239000011888 foil Substances 0.000 claims description 3
- 229910003472 fullerene Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000001530 fumaric acid Substances 0.000 claims description 3
- 229910052732 germanium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N germanium atom Chemical compound [Ge] GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000008103 glucose Substances 0.000 claims description 3
- 229960001031 glucose Drugs 0.000 claims description 3
- 235000001727 glucose Nutrition 0.000 claims description 3
- 229940015043 glyoxal Drugs 0.000 claims description 3
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000010931 gold Substances 0.000 claims description 3
- IKDUDTNKRLTJSI-UHFFFAOYSA-N hydrazine monohydrate Substances O.NN IKDUDTNKRLTJSI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000011133 lead Substances 0.000 claims description 3
- AMWRITDGCCNYAT-UHFFFAOYSA-L manganese oxide Inorganic materials [Mn].O[Mn]=O.O[Mn]=O AMWRITDGCCNYAT-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 3
- WSFSSNUMVMOOMR-NJFSPNSNSA-N methanone Chemical compound O=[14CH2] WSFSSNUMVMOOMR-NJFSPNSNSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims description 3
- BFDHFSHZJLFAMC-UHFFFAOYSA-L nickel(ii) hydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Ni+2] BFDHFSHZJLFAMC-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 3
- 239000002798 polar solvent Substances 0.000 claims description 3
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000004332 silver Substances 0.000 claims description 3
- PPASLZSBLFJQEF-RKJRWTFHSA-M sodium ascorbate Substances [Na+].OC[C@@H](O)[C@H]1OC(=O)C(O)=C1[O-] PPASLZSBLFJQEF-RKJRWTFHSA-M 0.000 claims description 3
- 235000010378 sodium ascorbate Nutrition 0.000 claims description 3
- 229960005055 sodium ascorbate Drugs 0.000 claims description 3
- 239000012279 sodium borohydride Substances 0.000 claims description 3
- 229910000033 sodium borohydride Inorganic materials 0.000 claims description 3
- PPASLZSBLFJQEF-RXSVEWSESA-M sodium-L-ascorbate Chemical compound [Na+].OC[C@H](O)[C@H]1OC(=O)C(O)=C1[O-] PPASLZSBLFJQEF-RXSVEWSESA-M 0.000 claims description 3
- YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N tetrahydrofuran Natural products C=1C=COC=1 YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- VZCYOOQTPOCHFL-UHFFFAOYSA-N trans-butenedioic acid Natural products OC(=O)C=CC(O)=O VZCYOOQTPOCHFL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 claims description 3
- 125000003342 alkenyl group Chemical group 0.000 claims description 2
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 claims description 2
- ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N N,N-Dimethylformamide Chemical compound CN(C)C=O ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 3
- 244000248349 Citrus limon Species 0.000 claims 2
- 235000005979 Citrus limon Nutrition 0.000 claims 2
- HHLFWLYXYJOTON-UHFFFAOYSA-N glyoxylic acid Chemical compound OC(=O)C=O HHLFWLYXYJOTON-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- 239000003495 polar organic solvent Substances 0.000 claims 2
- 241000790917 Dioxys <bee> Species 0.000 claims 1
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 239000005864 Sulphur Substances 0.000 claims 1
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 239000006229 carbon black Substances 0.000 claims 1
- GNOIPBMMFNIUFM-UHFFFAOYSA-N hexamethylphosphoric triamide Chemical compound CN(C)P(=O)(N(C)C)N(C)C GNOIPBMMFNIUFM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- TYQCGQRIZGCHNB-JLAZNSOCSA-N l-ascorbic acid Chemical compound OC[C@H](O)[C@H]1OC(O)=C(O)C1=O TYQCGQRIZGCHNB-JLAZNSOCSA-N 0.000 claims 1
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 claims 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 claims 1
- 239000011701 zinc Substances 0.000 claims 1
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 8
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 7
- 239000002994 raw material Substances 0.000 abstract description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 abstract 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 abstract 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 18
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 15
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 12
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 description 12
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 9
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 9
- 150000001336 alkenes Chemical class 0.000 description 8
- 239000000017 hydrogel Substances 0.000 description 8
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N Alumina Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N citric acid Chemical compound OC(=O)CC(O)(C(O)=O)CC(O)=O KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000000499 gel Substances 0.000 description 6
- 238000002604 ultrasonography Methods 0.000 description 6
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 5
- SECXISVLQFMRJM-UHFFFAOYSA-N N-Methylpyrrolidone Chemical compound CN1CCCC1=O SECXISVLQFMRJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 4
- 229920000265 Polyparaphenylene Polymers 0.000 description 4
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 4
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 4
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 4
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 4
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 4
- XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N tin dioxide Chemical compound O=[Sn]=O XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000001291 vacuum drying Methods 0.000 description 4
- 238000011160 research Methods 0.000 description 3
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 3
- 239000004952 Polyamide Substances 0.000 description 2
- 239000004642 Polyimide Substances 0.000 description 2
- 229920002396 Polyurea Polymers 0.000 description 2
- 229910021536 Zeolite Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000005083 Zinc sulfide Substances 0.000 description 2
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 2
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 2
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 2
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 description 2
- 229920002301 cellulose acetate Polymers 0.000 description 2
- 239000003610 charcoal Substances 0.000 description 2
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 2
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 2
- HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 229940093476 ethylene glycol Drugs 0.000 description 2
- 239000010408 film Substances 0.000 description 2
- 229920002313 fluoropolymer Polymers 0.000 description 2
- 239000005543 nano-size silicon particle Substances 0.000 description 2
- RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);zirconium(4+) Chemical compound [O-2].[O-2].[Zr+4] RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920002492 poly(sulfone) Polymers 0.000 description 2
- 229920002239 polyacrylonitrile Polymers 0.000 description 2
- 229920002647 polyamide Polymers 0.000 description 2
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 2
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 description 2
- 229920000098 polyolefin Polymers 0.000 description 2
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 description 2
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 description 2
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 2
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 2
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 2
- 229920005573 silicon-containing polymer Polymers 0.000 description 2
- 230000002194 synthesizing effect Effects 0.000 description 2
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000010457 zeolite Substances 0.000 description 2
- DRDVZXDWVBGGMH-UHFFFAOYSA-N zinc;sulfide Chemical compound [S-2].[Zn+2] DRDVZXDWVBGGMH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910001928 zirconium oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 229920001661 Chitosan Polymers 0.000 description 1
- HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N Lithium ion Chemical compound [Li+] HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 240000007594 Oryza sativa Species 0.000 description 1
- 235000007164 Oryza sativa Nutrition 0.000 description 1
- 230000021523 carboxylation Effects 0.000 description 1
- 238000006473 carboxylation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 description 1
- 235000013339 cereals Nutrition 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 238000007429 general method Methods 0.000 description 1
- 239000003292 glue Substances 0.000 description 1
- 150000004676 glycans Chemical class 0.000 description 1
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 229910000765 intermetallic Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001416 lithium ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 239000002707 nanocrystalline material Substances 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 230000008439 repair process Effects 0.000 description 1
- 235000009566 rice Nutrition 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 239000004575 stone Substances 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
- B82Y30/00—Nanotechnology for materials or surface science, e.g. nanocomposites
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B33/00—Silicon; Compounds thereof
- C01B33/02—Silicon
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J3/00—Processes of treating or compounding macromolecular substances
- C08J3/02—Making solutions, dispersions, lattices or gels by other methods than by solution, emulsion or suspension polymerisation techniques
- C08J3/03—Making solutions, dispersions, lattices or gels by other methods than by solution, emulsion or suspension polymerisation techniques in aqueous media
- C08J3/075—Macromolecular gels
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J5/00—Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
- C08J5/18—Manufacture of films or sheets
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J2305/00—Characterised by the use of polysaccharides or of their derivatives not provided for in groups C08J2301/00 or C08J2303/00
- C08J2305/08—Chitin; Chondroitin sulfate; Hyaluronic acid; Derivatives thereof
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
- C08K3/02—Elements
- C08K3/04—Carbon
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Nanotechnology (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Composite Materials (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Carbon And Carbon Compounds (AREA)
Abstract
本发明公开了一种还原氧化石墨烯基复合膜的制备方法。该方法以氧化石墨烯为原料,在水中或其它溶剂中与其它物质进行混合,在反应釜中通过水热反应或溶剂热反应制备还原氧化石墨烯基复合膜或还原氧化石墨烯基复合凝胶膜,再通过冷冻干燥或超临界干燥将还原氧化石墨烯基复合凝胶转化为复合膜。合成的复合膜可以通过在溶剂中浸润干燥得到更薄的复合膜。也可以将还原氧化石墨烯基复合膜再通过高温还原得到石墨烯还原程度更高、结晶结构更完善的还原氧化石墨烯基复合膜。
Description
技术领域
本发明涉及一种还原氧化石墨烯基复合膜的制备方法。
技术背景
石墨烯是一种新型的单原子厚度的二维纳米晶体材料。由于其优异的力学性能、电学性能、导热性能和稳定性能,以石墨烯为基础的材料引起学术界和工业界的广泛研究兴趣。石墨烯的难以水溶这一特性在大大限制了以石墨烯为基础的复合材料的研究。因而,人们先合成水溶性良好的石墨烯衍生物-氧化石墨烯,通过与其它材料进行复合制备氧化石墨烯复合材料,然后通过化学还原或热还原修复石墨烯结构,合成石墨烯基复合材料,如气凝胶、纤维和膜。
石墨烯基复合材料在能源、环境、化工等领域有着广泛的应用前景。比如,石墨烯基复合膜在物质分离、催化、锂离子电池、超级电容器、传感器等方面均具有重要研究价值。然而,目前,缺少一种通用制备石墨烯基复合膜的方法并使得石墨烯基复合膜的稳定性和柔韧性能得到提高。本发明以氧化石墨烯为原料,再将氧化石墨烯与其它物质进行均匀混合后,采用水热反应或溶剂热反应制备稳定性良好的还原氧化石墨烯基复合膜或还原氧化石墨烯基复合凝胶,再结合冷冻干燥或超临界干燥将还原氧化石墨烯基复合凝胶转化为还原氧化石墨烯基复合膜。还原氧化石墨烯复合膜还可以通过在溶剂中浸润干燥得到更薄的复合膜。还可以进一步对还原氧化石墨烯基复合膜进行高温还原以提高石墨烯的还原程度并完善石墨烯的结晶结构。根据应用需要,也可以对石墨烯基复合膜的柔韧性能、电学性能和热学性能进行调节。本发明技术普适性强、操作便捷,绿色环保。
发明内容
本发明的目的是提供一种还原氧化石墨烯基复合膜的制备方法。
本发明采用水热反应或者溶剂热反应直接制得还原氧化石墨烯基复合膜,或者首先制备还原氧化石墨烯基复合凝胶膜,再通过冷冻干燥或超临界干燥将凝胶膜转化成还原氧化石墨烯基复合膜。制得的还原氧化石墨烯基复合膜还可以在水或其它溶剂中浸润干燥得到更薄的还原氧化石墨烯基复合膜。还原氧化石墨烯基复合膜还可以进一步高温还原提高石墨烯的还原程度和完善结晶结构。制得的膜具有良好的稳定性;膜的压缩性能和柔韧性能取决于添加成份、有无支撑衬底和支撑衬底本身的柔韧性性。本发明工艺普适性强,操作简单,绿色环保。
一种还原氧化石墨烯基复合膜制备方法,包括以下步骤:
(1)在液体中加入尺寸为0.1μm-100μm氧化石墨烯片,搅拌1h-96h并超声0h-48h,配制成浓度为1mg/mL-50mg/mL的氧化石墨烯分散液,其中0h代表可选择不超声,只搅拌;
(2)在步骤(1)中得到的氧化石墨烯分散液中加入可溶性聚合物如水溶性聚合物或其它溶剂可溶性聚合物,搅拌配制成混合液,或者先配制聚合物的水溶液或聚合物的其它溶剂溶液,再将聚合物溶液与步骤(1)中的氧化石墨烯分散液搅拌配制成新的混合液,其中聚合物重量通常为氧化石墨烯重量的0%-50%,但根据具体应用可以适当调整;
(3)在步骤(1)或(2)中配制的混合液中加入无机、金属、金属化合物纳米颗粒或者制备纳米颗粒的前驱物,搅拌配制成混合液;也可将预先配制好的纳米颗粒悬浮液或者制备纳米颗粒的前驱物混合液与步骤(1)或(2)中配制的混合液进行混合,配制成新的混合液;添加的纳米颗粒或其前驱物与氧化石墨烯的重量比通常为0%-50%,但是可以根据需要进行适当调整;
(4)可以选择在步骤(1)、(2)或(3)中得到的混合液中加入或者不加入还原剂、交联剂。
(5)将步骤(2)、(3)或(4)中得到的混合液放入反应容器中,反应容器底部可选择垫入或者不垫入有机或者无机膜作为支撑衬底,将反应容器进行密封,使用的混合液的量通常为0.05mL-2mL/cm2;
(6)将反应容器放入烘箱中在60℃-300℃下进行水热反应或溶剂热反应,反应时间通常为2h-48h,但不限于上述反应时间,制得无支撑或有支撑衬底的还原氧化石墨烯基复合膜或还原氧化石墨烯基凝胶膜;
(7)将步骤(6)中制得的还原氧化石墨烯基凝胶膜进行冷冻干燥或超临界干燥,制得还原氧化石墨烯基复合膜;
(8)为了得到更薄的膜,可选择将步骤(7)中得到的还原氧化石墨烯基复合膜在溶剂通常为水中浸润后干燥。
(9)还可选择再将步骤(6)、(7)或(8)中制得的还原氧化石墨烯基复合膜在200℃-3000℃下进一步高温还原,得到石墨烯还原程度更高、结晶结构更完善的还原氧化石墨烯基复合膜。
所述步骤(1)中的液体通常是水,也包含甲醇、乙醇、乙二醇、丙醇、丁醇、丙酮,N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N-甲基-2-吡咯烷酮、四氢呋喃、乙腈、六甲基磷酰三胺、二甲亚砜、吡啶中的一种或多种,以及它们与水的混合物。
所述的步骤(2)中可溶性聚合物为水溶性聚合物和其它极性溶剂溶解性聚合物。
所述的步骤(3)中纳米颗粒为无机纳米颗粒如硅、富勒烯、石墨烯、碳纳米管、炭黑、二氧化钛、氮化硅,金属或金属化合物纳米颗粒包含但不限于以下物质:金、银、箔、铅、镍、铜、锗、硒化镉、四氧化三铁、二氧化锡、二氧化钛、四氧化三钴、氢氧化镍、四氧化三锰、硫化镉、氧化锌、二氧化铷、碲化镉、硫化锌,前驱物为制备这些无机、金属或者金属化合物纳米颗粒的物质。
所述步骤(2)和(3)中,所述0%代表不加入聚合物、纳米颗粒或制备纳米颗粒的前驱物,但聚合物、纳米颗粒或者纳米颗粒前驱物不能同时不添加。
所述的还原剂主要由水合肼、硼氢化钠、葡萄糖、抗坏血酸、抗坏血酸钠、乙二醇、二乙二醇、对苯二酚、氢溴酸或醋酸中的一种或多种组成。
所述的交联剂包含但不限于戊二醛、1,4-丁二醇二缩水甘油醚、乙二醛、甲醛、乙醛酸、柠檬酸、富马酸中的一种或多种。
所述的反应容器主要是由玻璃、金属、聚乙烯、聚丙烯、对位聚苯、聚四氟乙烯材质做成的容器,以及装有由玻璃、金属、聚乙烯、聚丙烯、对位聚苯、聚四氟乙烯材质做成内衬的反应釜。
所述的有机膜包含但不限于聚烯烃、聚酯、聚酰胺、聚酰亚胺、聚丙烯腈、聚氨酯、聚砜、聚脲、氟化聚合物、含硅聚合物、醋酸纤维素以及它们的衍生物、共聚物或共混物。
所述的无机膜主要由沸石膜、分子筛膜、玻璃膜、氧化铝、氧化硅、氧化钛、氧化锆以及它们的复合膜或杂化膜组成,但不限于上述无机膜。
本发明与现有技术相比具有的有益效果:
1、本发明技术采用水热反应或者溶剂热反应直接制备还原氧化石墨烯基复合膜或还原氧化石墨烯基凝膜,再结合冷冻干燥或超临界干燥把还原氧化石墨烯凝胶转化为还原氧化石墨烯基复合膜,是一种全新的制备还原氧化石墨烯基复合膜的发明技术;
2、本发明普适性强,制备过程简单方便;
3、制得的还原氧化石墨烯膜可以通过在溶剂中主要是水中浸润后干燥进一步制得更薄的还原氧化石墨烯基复合膜;
4、制得的还原氧化石墨烯基复合膜可以进一步高温还原,制得石墨烯还原程度更高、结晶结构更加完善的还原氧化石墨烯基复合膜;
5、制得的复合膜稳定性好,密度、热导、电导可调;
6、制得的还原氧化石墨烯基复合膜的柔韧性取决于成份以及成份含量、有无支撑衬底以及支撑衬底的柔韧性能。
附图说明
图1A和1B是本发明的典型方案制备的含有10%硅纳米颗粒的还原氧化石墨烯/硅复合膜,图1B说明还原氧化石墨烯/硅复合膜的柔韧性很好。
图2A和2B是本发明的典型方案中制备带有纤维素膜作为支撑衬底的含有5%碳纳米管的还原氧化石墨烯/碳纳米管复合膜,图2B说明带有纤维膜支撑衬底的还原氧化石墨烯/碳纳米管复合膜的柔韧性很好。
具体实施方式
本发明还原氧化石墨烯基复合膜的通用制备方法,包括以下步骤:
(1)搅拌1h-96h并超声0h-24h,配制成浓度为1mg/mL-50mg/mL氧化石墨烯分散液,其中0h代表可选择不超声,只搅拌;
(2)在步骤(1)中得到的氧化石墨烯分散液中加入可溶性聚合物如水溶性聚合物或其它溶剂可溶性聚合物,搅拌配制成混合液,或者先配制聚合物的水溶液或含有其它溶剂的溶液,再将聚合物溶液与步骤(1)中的氧化石墨烯分散液搅拌配制成混合液,其中聚合物重量通常为氧化石墨烯重量的0%-50%,但根据具体应用可以适当调整;
(3)在步骤(1)或(2)中配制的氧化石墨烯分散液或混合液中加入相对于氧化石墨烯重量的0%-50%纳米颗粒或者制备纳米颗粒的前驱物,搅拌配制成混合液;
(4)可选择在步骤(1)、(2)或(3)中得到的混合液中不加入还原剂和交联剂或者加入还原剂和交联剂中的一种或多种。
(5)将步骤(2)、(3)、或(4)中得到的混合液倒入反应容器中,反应容器底部可选择垫入或者不垫入有机或者无机膜作为支撑衬底,将反应容器进行密封;
(6)将反应容器放入烘箱中在60℃-300℃下进行水热反应或溶剂热反应若干时间,通常为2h-48h,制得无支撑或有支撑衬底的还原氧化石墨烯基复合膜或还原氧化石墨烯基凝胶膜;
(7)将步骤(6)中制得的还原氧化石墨烯基复合凝胶膜进行冷冻干燥或超临界干燥,制得还原氧化石墨烯基复合膜;
(8)为了得到更薄的膜,可选择将步骤(7)中得到的还原氧化石墨烯基复合膜在溶剂通常为水中浸润后干燥。
(9)还可选择再将步骤(6)、(7)或(8)中制得的还原氧化石墨烯基复合膜在200℃-3000℃下进一步高温还原,得到石墨烯还原程度更高、结晶结构更完善的还原氧化石墨烯基复合膜。
所述步骤(1)中的液体通常是水,也包含甲醇、乙醇、乙二醇、丙醇、丁醇、丙酮,N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N-甲基-2-吡咯烷酮、四氢呋喃、乙腈、六甲基磷酰三胺、二甲亚砜、吡啶中的一种或多种,以及它们与水的混合物,但所选液体必须很好的分散氧化石墨烯并溶解或很好的溶胀聚合物,以确保氧化石墨烯与聚合物均匀混合。
所述的步骤(2)中可溶性聚合物为水溶性聚合物和其它极性溶剂溶解性聚合物。
所述的步骤(3)中纳米颗粒为无机纳米颗粒如硅、富勒烯、石墨烯、碳纳米管、炭黑、二氧化钛、氮化硅,金属或金属化合物纳米颗粒包含但不限于以下物质:金、银、箔、铅、镍、铜、锗、硒化镉、四氧化三铁、二氧化锡、二氧化钛、四氧化三钴、氢氧化镍、四氧化三锰、硫化镉、氧化锌、二氧化铷、碲化镉、硫化锌,前驱物为制备这些纳米颗粒的物质。
所述步骤(2)和(3)中,所述0%代表不加入聚合物、纳米颗粒或制备纳米颗粒的前驱物,但聚合物,纳米颗粒和制备纳米颗粒的前驱物不能同时不添加。
所述的还原剂主要由水合肼、硼氢化钠、葡萄糖、抗坏血酸、抗坏血酸钠、乙二醇、二乙二醇、对苯二酚、氢溴酸或醋酸中的一种或多种组成。
所述的交联剂包含但不限于戊二醛、1,4-丁二醇二缩水甘油醚、乙二醛、甲醛、乙醛酸、柠檬酸、富马酸中的一种或多种。
所述的反应容器主要是由玻璃、金属、聚乙烯、聚丙烯、对位聚苯、聚四氟乙烯材质做成的容器或者装有由玻璃、金属、聚乙烯、聚丙烯、对位聚苯、聚四氟乙烯材质做成内衬的反应釜。
所述的有机膜包含但不限于聚烯烃、聚酯、聚酰胺、聚酰亚胺、聚丙烯腈、聚氨酯、聚砜、聚脲、氟化聚合物、含硅聚合物、醋酸纤维素以及它们的衍生物、共聚物或共混物。
所述的无机膜主要由沸石膜、分子筛膜、玻璃膜、氧化铝、氧化硅、氧化钛、氧化锆以及它们的复合膜或杂化膜组成,但不限于上述无机膜。
下面通过实施例对本发明进行具体描述,本实施例只用于对本发明做进一步的说明,不能理解为对本发明保护范围的限制,本领域的技术人员根据上述发明的内容作出一些非本质的改变和调整,均属于本发明的保护范围。
实施例1:
步骤(a):将1g尺寸为10μm的氧化石墨烯分散于200mL的水中,搅拌10h,超声2min,得到氧化石墨烯分散液;
步骤(b):在步骤a所得氧化石墨烯分散液加入相对于氧化石墨烯含量的25%的羧化壳聚糖,搅拌5h、超声10min后取出4mL混合液倒入50mL内径为2.96cm的聚四氟乙烯内衬中,密闭后再将其放入反应釜。
步骤(c):将步骤b中反应釜密闭后放入120℃真空烘箱水热反应12h,得到还原氧化石墨烯基复合水凝胶。
步骤(d):将步骤c中所得复合水凝胶在-100℃下冷冻成型,并冷冻干燥得到还原氧化石墨烯/壳聚糖复合膜。
本方法得到的复合膜膜,厚度为1-50mm,密度为8-20mg/cm3,可压缩率小于50%,可以弯曲,表面孔径小于500nm。
实施例2:
步骤(a):将1g尺寸为10μm的氧化石墨烯分散于200mL的水中,搅拌10h,超声2min,得到氧化石墨烯分散液;
步骤(b):在步骤a所得氧化石墨烯分散液加入氧化石墨烯含量的10%的硅纳米颗粒,搅拌30min、超声2min后取出1mL混合液倒入20mL玻璃瓶中,密封后放入50mL聚四氟乙烯内衬中,密闭后再将其放入反应釜。
步骤(c):将步骤b中反应釜密闭后放入120℃真空烘箱水热反应12h,得到还原氧化石墨烯/硅复合水凝胶。
步骤(d):将步骤c中所得复合水凝胶在-30℃下冷冻成型,并冷冻干燥得到还原氧化石墨烯/硅复合膜。
本方法得到的还原氧化石墨烯膜,厚度为1-20mm,密度为3-10mg/cm3,可压缩率小于30%,有弹性,可以弯曲,表面孔径小于500nm。
实施例3:
步骤(a):将1g尺寸为10μm的氧化石墨烯分散于200mL的水中,搅拌2h,得到氧化石墨烯分散液;
步骤(b):在步骤a中所得氧化石墨烯分散液加入相对于氧化石墨烯含量5%的碳纳米管,搅拌1h、超声2min后取出1mL混合液倒入20mL玻璃瓶中,密封后放入50mL聚四氟乙烯内衬中,密闭后再将其放入反应釜。
步骤(c):将步骤b中反应釜密闭后放入120℃真空烘箱水热反应12h,得到还原氧化石墨烯/碳纳米管复合水凝胶。
步骤(d):将步骤c中所得复合水凝胶在-30℃下冷冻成型,并冷冻干燥得到还原氧化石墨烯/碳纳米管复合膜。
本方法得到的还原氧化石墨烯膜,厚度为1-20mm,密度为3-10mg/cm3,可压缩率小于40%,有弹性,可以弯曲,表面孔径小于500nm。
实施例4:
步骤(a):将1g尺寸为10μm的氧化石墨烯分散于200mL的水中,搅拌10h,超声2min,得到氧化石墨烯分散液;
步骤(b):在步骤a所得氧化石墨烯分散液加入氧化石墨烯含量的5%的碳纳米管,搅拌1h、超声2min后取出1mL混合液倒入20mL底部垫有混合纤维素膜作为支撑衬底的玻璃瓶中,密封后放入50mL聚四氟乙烯内衬中,密闭后再将其放入反应釜。
步骤(c):将步骤b中反应釜密闭后放入120℃真空烘箱水热反应12h,得到还原氧化石墨烯/碳纳米管复合水凝胶。
步骤(d):将步骤c中所得复合水凝胶在-30℃下冷冻成型,并冷冻干燥得到还原氧化石墨烯/碳纳米管复合膜。
本方法得到的还原氧化石墨烯膜,厚度为1-20mm,密度为3-10mg/cm3,可压缩率小于40%,有弹性,可以弯曲,表面孔径小于500nm。
上述实施例用来解释本发明,而不是对本发明进行限制,在本发明的精神和权利要求的保护范围内,对本发明作出的任何修改或改变,都将落入本发明的保护范围。
Claims (12)
1.一种还原氧化石墨烯基复合膜的制备方法,包括以下步骤:
(1)配制氧化石墨烯基混合液,混合液包含氧化石墨烯,同时也包含可溶性聚合物,无机、金属、金属化合物纳米颗粒或者制备纳米颗粒的前驱物中的一种或多种;
(2)将步骤(1)中得到的混合液放入反应容器进行水热反应或者溶剂热反应,制得还原氧化石墨烯基复合膜或者还原氧化石墨烯基复合凝胶膜,其中使用的混合液的量为0.05mL-2mL/cm2。
2.根据权利要求1所述还原氧化石墨烯基复合膜的制备方法,其特征在于,所述步骤(1)中,混合液的溶剂由水和极性有机溶剂中的一种或多种组成,极性有机溶剂包括甲醇,乙醇,乙二醇,丙醇,丁醇,丙酮,N,N-二甲基甲酰胺,N,N-二甲基乙酰胺,N-甲基-2-吡咯烷酮,四氢呋喃,乙腈,六甲基磷酰三胺,二甲亚砜和吡啶。
3.根据权利要求1所述还原氧化石墨烯基复合膜的制备方法,其特征在于,所述步骤(1)中,所述可溶性聚合物主要为水溶性聚合物和其它极性溶剂溶解性聚合物。
4.根据权利要求1所述还原氧化石墨烯基复合膜的制备方法,其特征在于,所述步骤(1)中,所述纳米颗粒为无机纳米颗粒包括硅、富勒烯、石墨烯、碳纳米管、炭黑、二氧化钛、氮化硅,金属或金属化合物纳米颗粒如金、银、箔、铅、镍、铜、锗、硒化镉、四氧化三铁、二氧化锡、二氧化钛、四氧化三钴、氢氧化镍、四氧化三锰、硫化镉、氧化锌、二氧化铷、碲化镉、硫化锌,所述前驱物为制备这些无机、金属或者金属化合物纳米颗粒的物质。
5.根据权利要求1所述还原氧化石墨烯基复合膜的制备方法,其特征在于,在步骤(1)中加入还原剂,所述还原剂主要由水合肼、硼氢化钠、葡萄糖、抗坏血酸、抗坏血酸钠、乙二醇、二乙二醇、对苯二酚、氢溴酸或醋酸中的一种或多种组成。
6.根据权利要求1所述还原氧化石墨烯基复合膜的制备方法,其特征在于,在步骤中加入交联剂,所述交联剂主要由戊二醛、1,4-丁二醇二缩水甘油醚、乙二醛、甲醛、乙醛酸、柠檬酸、富马酸中的一种或多种组成。
7.根据权利要求1所述还原氧化石墨烯基复合膜的制备方法,其特征在于,所述步骤(2)中,反应温度为60℃-300℃。
8.根据权利要求1所述还原氧化石墨烯基复合膜的制备方法,其特征在于,将所述步骤(2)中的还原氧化石墨烯基复合凝胶膜进行冷冻干燥或超临界干燥,制得还原氧化石墨烯基复合膜。
9.根据权利要求1和9中所述还原氧化石墨烯基复合膜的制备方法,所述制备得到的还原氧化石墨烯基复合膜包括带有支撑衬底或不带有支撑衬底的复合膜。
10.根据权利要求9所述的还原氧化石墨烯基复合膜的制备方法,还原氧化石墨烯基复合膜在溶剂(通常为水)中浸润、干燥得到更薄的还原氧化石墨烯基复合膜。
11.根据权利要求1、8、10所述还原氧化石墨烯基复合膜的制备方法,制得的还原氧化石墨烯基复合膜在200℃-3000℃下进一步高温还原,得到石墨烯还原程度更高、结晶结构更完善的还原氧化石墨烯基复合膜。
12.权利要求1、5、6、8、10和11项中任一项所述的制备方法制备得到的还原氧化石墨烯基复合膜。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
PCT/CN2019/000016 WO2020146962A1 (zh) | 2018-02-05 | 2019-01-24 | 一种还原氧化石墨烯基复合膜的制备方法 |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201810131576 | 2018-02-05 | ||
CN201810131576X | 2018-02-05 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN110117004A true CN110117004A (zh) | 2019-08-13 |
Family
ID=67520249
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201910037680.7A Pending CN110117004A (zh) | 2018-02-05 | 2019-01-15 | 一种还原氧化石墨烯基复合膜的制备方法 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN110117004A (zh) |
WO (1) | WO2020146962A1 (zh) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110935324A (zh) * | 2019-12-26 | 2020-03-31 | 启成(江苏)净化科技有限公司 | 一种Ni(OH)2-GO/PES共混超滤膜的制备方法 |
CN112537767A (zh) * | 2019-09-23 | 2021-03-23 | 中国科学院上海硅酸盐研究所苏州研究院 | 一种高弹性三维石墨烯宏观体及其制备方法 |
CN113184839A (zh) * | 2021-05-12 | 2021-07-30 | 沈阳建筑大学 | 一种能够调节细胞生长状态的细胞培养载体 |
CN113903888A (zh) * | 2021-09-02 | 2022-01-07 | 青岛科技大学 | 一种交联还原氧化石墨烯基柔性自支撑膜电极及其快速制备方法 |
CN114906841A (zh) * | 2022-06-23 | 2022-08-16 | 上海海事大学 | 非晶纳米碳颗粒/石墨烯气凝胶复合材料的制备方法 |
CN115233198A (zh) * | 2022-07-29 | 2022-10-25 | 东莞市正为精密塑胶有限公司 | 一种手机天线用表面金属化材料及其表面金属化方法 |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114751403A (zh) * | 2022-04-15 | 2022-07-15 | 常州富烯科技股份有限公司 | 高导热石墨烯膜及其制备方法 |
Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105218845A (zh) * | 2015-11-17 | 2016-01-06 | 重庆理工大学 | 一种改性石墨烯-聚甲基丙烯酸甲酯复合薄膜的制备方法 |
CN105315476A (zh) * | 2015-11-17 | 2016-02-10 | 重庆理工大学 | 一种制备改性石墨烯-聚乙烯醇复合薄膜的方法 |
CN105315508A (zh) * | 2015-11-17 | 2016-02-10 | 重庆理工大学 | 一种改性石墨烯-壳聚糖复合薄膜的制备方法 |
CN105583408A (zh) * | 2015-12-22 | 2016-05-18 | 浙江理工大学 | Cu纳米线-还原氧化石墨烯三维多孔薄膜的制备方法及应用 |
CN105732917A (zh) * | 2016-04-28 | 2016-07-06 | 北京理工大学 | 一种还原氧化石墨烯接枝聚丙烯腈的制备方法 |
CN105749896A (zh) * | 2016-02-15 | 2016-07-13 | 东南大学 | 一种氧化锌/还原氧化石墨烯气凝胶及其制备方法 |
CN105860143A (zh) * | 2016-05-14 | 2016-08-17 | 上海大学 | 一种柔性纳米纤维素-石墨烯复合膜及其制备方法 |
CN106145094A (zh) * | 2015-03-13 | 2016-11-23 | 中国科学院上海应用物理研究所 | 一种石墨烯-无机纳米颗粒复合膜及其制备方法 |
CN107641314A (zh) * | 2017-09-16 | 2018-01-30 | 福建师范大学 | 一种石墨烯/氧化铅复合物改性水性聚氨酯材料的制备方法 |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103123869B (zh) * | 2012-11-28 | 2017-10-03 | 华中科技大学 | 一种具备三维多孔结构的纳米二氧化钛‑石墨烯复合材料制备方法及其产品 |
CN104148663B (zh) * | 2014-07-15 | 2016-10-05 | 东南大学 | 高效制备银纳米粒子-石墨烯三维复合结构的方法 |
CN106910640A (zh) * | 2017-04-17 | 2017-06-30 | 上海应用技术大学 | 一种形态可控的石墨烯纳米片电极材料及其制备方法和应用 |
-
2019
- 2019-01-15 CN CN201910037680.7A patent/CN110117004A/zh active Pending
- 2019-01-24 WO PCT/CN2019/000016 patent/WO2020146962A1/zh active Application Filing
Patent Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106145094A (zh) * | 2015-03-13 | 2016-11-23 | 中国科学院上海应用物理研究所 | 一种石墨烯-无机纳米颗粒复合膜及其制备方法 |
CN105218845A (zh) * | 2015-11-17 | 2016-01-06 | 重庆理工大学 | 一种改性石墨烯-聚甲基丙烯酸甲酯复合薄膜的制备方法 |
CN105315476A (zh) * | 2015-11-17 | 2016-02-10 | 重庆理工大学 | 一种制备改性石墨烯-聚乙烯醇复合薄膜的方法 |
CN105315508A (zh) * | 2015-11-17 | 2016-02-10 | 重庆理工大学 | 一种改性石墨烯-壳聚糖复合薄膜的制备方法 |
CN105583408A (zh) * | 2015-12-22 | 2016-05-18 | 浙江理工大学 | Cu纳米线-还原氧化石墨烯三维多孔薄膜的制备方法及应用 |
CN105749896A (zh) * | 2016-02-15 | 2016-07-13 | 东南大学 | 一种氧化锌/还原氧化石墨烯气凝胶及其制备方法 |
CN105732917A (zh) * | 2016-04-28 | 2016-07-06 | 北京理工大学 | 一种还原氧化石墨烯接枝聚丙烯腈的制备方法 |
CN105860143A (zh) * | 2016-05-14 | 2016-08-17 | 上海大学 | 一种柔性纳米纤维素-石墨烯复合膜及其制备方法 |
CN107641314A (zh) * | 2017-09-16 | 2018-01-30 | 福建师范大学 | 一种石墨烯/氧化铅复合物改性水性聚氨酯材料的制备方法 |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112537767A (zh) * | 2019-09-23 | 2021-03-23 | 中国科学院上海硅酸盐研究所苏州研究院 | 一种高弹性三维石墨烯宏观体及其制备方法 |
CN112537767B (zh) * | 2019-09-23 | 2023-09-08 | 中国科学院上海硅酸盐研究所苏州研究院 | 一种高弹性三维石墨烯宏观体及其制备方法 |
CN110935324A (zh) * | 2019-12-26 | 2020-03-31 | 启成(江苏)净化科技有限公司 | 一种Ni(OH)2-GO/PES共混超滤膜的制备方法 |
CN113184839A (zh) * | 2021-05-12 | 2021-07-30 | 沈阳建筑大学 | 一种能够调节细胞生长状态的细胞培养载体 |
CN113903888A (zh) * | 2021-09-02 | 2022-01-07 | 青岛科技大学 | 一种交联还原氧化石墨烯基柔性自支撑膜电极及其快速制备方法 |
CN114906841A (zh) * | 2022-06-23 | 2022-08-16 | 上海海事大学 | 非晶纳米碳颗粒/石墨烯气凝胶复合材料的制备方法 |
CN114906841B (zh) * | 2022-06-23 | 2023-10-17 | 上海海事大学 | 非晶纳米碳颗粒/石墨烯气凝胶复合材料的制备方法 |
CN115233198A (zh) * | 2022-07-29 | 2022-10-25 | 东莞市正为精密塑胶有限公司 | 一种手机天线用表面金属化材料及其表面金属化方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2020146962A1 (zh) | 2020-07-23 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN110117004A (zh) | 一种还原氧化石墨烯基复合膜的制备方法 | |
CN110127671A (zh) | 一种还原氧化石墨烯基复合膜的通用制备方法 | |
CN102642830A (zh) | 一种硅烷偶联剂修饰石墨烯的制备方法 | |
CN107556510B (zh) | 一种柔性传感器电极的制备方法 | |
CN110117003A (zh) | 一种还原氧化石墨烯膜的制备方法 | |
CN105111605B (zh) | 高分子纳米复合薄膜及其制备方法 | |
CN109205594A (zh) | 一种石墨烯导电微球的制备方法及其应用 | |
KR20150118625A (ko) | 비수계 그래핀 코팅액 제조 방법 | |
CN105968777B (zh) | 一种抗静电复合纳米材料薄膜及其制备方法 | |
CN107500273B (zh) | 一种石墨烯/铜复合粉体材料的制备方法 | |
CN103599705A (zh) | 一种超声浸渍制备有机/无机杂化膜的方法 | |
CN106916334B (zh) | 一种环氧化纳米粒子的制备方法 | |
Bartoli et al. | Shape tunability of carbonized cellulose nanocrystals | |
Pu et al. | Order-enhanced silver nanowire networks fabricated by two-step dip-coating as polymer solar cell electrodes | |
CN108154947A (zh) | 一种石墨烯包覆树脂颗粒的复合材料及其制备方法和应用 | |
CN111073483A (zh) | 一种正极水性涂碳铝箔涂料及其制备方法 | |
CN106395886B (zh) | 一种纤锌矿Cu2ZnSnS4纳米晶的大规模制备方法 | |
CN106867467B (zh) | 利用改性后二氧化硅提高聚乙二醇相变材料性能的方法和相变材料 | |
CN114958094A (zh) | 一种水系MXene纳米纤维素基功能墨水及其制备方法与应用方法 | |
Yin et al. | Sodium alginate and Chitosan aided design of form-stable Polyrotaxane based phase change materials with ultra-high latent heat | |
CN112609465B (zh) | 一种光热转换高导热的浸润性材料及其制备方法 | |
CN116376520B (zh) | 一种羧甲基壳聚糖增强的纳米氮化硼气凝胶复合相变材料的制备方法 | |
CN108707237A (zh) | 一种制备空心金属有机框架的通用方法 | |
CN104610575A (zh) | 一种锌铝-层状双氢氧化物包覆碳纳米管复合粉体及其制备方法 | |
CN114605870B (zh) | 一种碳纳米管/液态金属导电油墨及其制备方法和应用 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20190813 |