CN110668435B

CN110668435B - 一种改性氧化石墨烯及其制备方法和应用

Info

Publication number: CN110668435B
Application number: CN201910537958.7A
Authority: CN
Inventors: 张欢乐; 方叶青; 王金剑; 俞波
Original assignee: Ningbo Fengcheng Advanced Energy Materials Research Institute
Current assignee: Ningbo Fengcheng Advanced Energy Materials Research Institute Co ltd
Priority date: 2019-06-20
Filing date: 2019-06-20
Publication date: 2021-07-13
Anticipated expiration: 2039-06-20
Also published as: CN110668435A

Abstract

本申请公开了一种改性氧化石墨烯及其制备方法和应用。其中，改性氧化石墨烯的制备方法包括：将氧化石墨烯分散液与含有脂肪胺的溶液混合后反应，得到改性氧化石墨烯；其中，在含有脂肪胺的溶液中，脂肪胺：溶剂的质量比为1:100～1:10000；氧化石墨烯分散液中的氧化石墨烯与含有脂肪胺的溶液的质量比为1:10～1:200。在本发明中通过控制脂肪胺种类、氧化石墨烯分散液与含有脂肪胺的溶液的质量比，反应方式以及反应时间来控制接枝量和接枝位置，使得脂肪胺在该体系下选择性接枝，从而可获得部分亲水，部分亲油的双亲性氧化石墨烯纳米片，可拓展应用且制备工艺简单，产率极高，适合大规模生产。

Description

一种改性氧化石墨烯及其制备方法和应用

技术领域

本申请涉及一种改性氧化石墨烯，更具体地，涉及一种改性氧化石墨烯及其制备方法和应用，属于化学材料领域。

背景技术

氧化石墨烯和石墨烯因其独特的二维结构和优异的性能，被广泛应用于各个领域。其中氧化石墨烯易于改性加工，在提高石墨烯分散性同时赋予其可反应性，有利于开发更高性能的复合材料，具有潜在的重大应用前景。

氧化石墨烯结构中含有大量含氧官能团如羟基、羧基及环氧基团，使得氧化石墨烯具有较强的亲水性，能在水溶液体系中形成稳定的胶束溶液。如可通过模板法在氧化石墨烯的其中一面接枝长链烷基，从而得到一面亲水一面亲油双亲性的石墨烯纳米片。对石墨烯功能化改性以赋予其新性能，拓展其应用领域，是当今石墨烯材料的研究热点。

然而采用如今流行的几种对石墨烯表面进行改性的方法，成本高且操作复杂，很大程度上限制了改性石墨烯纳米片的大规模制备及应用。

Dan Luo等人公开了：以石蜡等为模板，将氧化石墨烯一面吸附于模板上，通过反应在氧化石墨烯另一面接枝烷基链，去除模板后即可获得一面亲水一面亲油的石墨烯纳米材料(Synthesis of graphene-based amphiphilic Janus nanosheets viamanipulationof hydrogen bonding)。但是该方法采用模板法制备双亲石墨烯纳米片成本高，去除模板操作工艺复杂，产率较低，不易实现大规模生产。

因此，有必要提供一种无需使用模板剂且在水和油性试剂中均具有良好分散性的改性氧化石墨烯的制备方法。

发明内容

根据本申请的第一方面，提供了一种改性氧化石墨烯的制备方法，该方法通过控制含有脂肪胺的溶液中脂肪胺的浓度以及氧化石墨烯与含有脂肪胺的溶液的比例，获得双亲性石墨烯纳米材料。所述一种改性氧化石墨烯的制备方法，其特征在于，包括：将氧化石墨烯分散液与含有脂肪胺的溶液混合后反应，得到所述改性氧化石墨烯；其中，在所述含有脂肪胺的溶液中，脂肪胺：溶剂的质量比为1:100～1:10000；所述氧化石墨烯分散液中的氧化石墨烯与所述含有脂肪胺的溶液的质量比为1:10～1:200，该比例小于或远小于脂肪胺完全接枝到氧化石墨烯表面的用量。

可选地，所述改性氧化石墨烯为纳米材料，尺寸为50～5000nm。

可选地，所述改性氧化石墨烯为纳米片。

优选地，脂肪胺：溶剂的质量比为1:200～1:2000，例如1:200、1:300、1:400、1:500、1:600、1:700、1:800、1:900、1:1000、1:1100、1:1200、1:1300、1:1400、1:1500、1:1600、1:1700、1:1800、1:1900、1:2000。

优选地，所述氧化石墨烯分散液中的氧化石墨烯与所述含有脂肪胺的溶液的质量比为1:10～1:100，例如1:10、1:20、1:30、1:40、1:50、1:60、1:70、1:80、1:90、1:100。

优选地，所述氧化石墨烯分散液的溶剂为水，并且在所述氧化石墨烯分散液中，氧化石墨烯的浓度为0.1％～5％wt。例如，可以以搅拌的方式将氧化石墨烯分散在水中，然后在转速为1000-2000rpm的高速搅拌机中实施高速剪切；或者以超声剪切的方式将氧化石墨烯分散在水中。

优选地，所述含有脂肪胺的溶液的溶剂为醇类溶剂。

优选地，所述醇类溶剂选自甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、丙二醇或丁二醇中的至少一种。

优选地，所述脂肪胺的结构通式为C_nH_2n+1-NH₂，其中7≤n≤20，n为自然数。

优选地，所述氧化石墨烯分散液与所述含有脂肪胺的溶液的反应为超声反应、搅拌反应、加热反应和微波反应中的至少一种。

优选的，所述反应的反应时间为10～1000min。在本发明中，通过超声、搅拌、加热或微波等方式中的一种或多种方式的组合为反应提供能量，进一步实现脂肪胺在氧化石墨烯表面的部分枝接。

脂肪胺易溶于醇而不溶于水，但氧化石墨烯可分散于水和醇中，该情况下通过超声、搅拌、加热或微波等作用，使大量的氧化石墨烯分散于水和醇溶液中，不断运动，而脂肪胺则在该体系下选择性接枝。由于氧化石墨烯浓度远大于脂肪胺浓度，反应过程中存在氧化石墨烯片与片的遮挡，片与片的运动，脂肪胺的接枝也存在很大随机性，通过控制氧化石墨烯分散液与脂肪胺-醇溶液的比例，即可获得部分亲水，部分亲油的氧化石墨烯纳米片。调控反应时间，进一步实现脂肪胺在氧化石墨烯表面的部分接枝。即，通过控制脂肪胺种类、氧化石墨烯分散液与含有脂肪胺的溶液(脂肪胺-醇溶液)的质量比，反应方式以及反应时间来控制接枝量和接枝位置，使得脂肪胺在该体系下选择性接枝，从而可获得部分亲水，部分亲油的氧化石墨烯纳米片。

优选地，所述超声反应中超声频率为20-60kHZ。

优选地，所述搅拌反应中搅拌速度为100-2000转/分钟。

优选地，所述加热反应中反应温度为40-90℃。

优选地，所述微波反应中微波频率为2.45GHZ。

优选地，所述制备方法还包括反应后对产物进行分离、清洗；所述分离包括离心分离；所述离心分离的条件为：1000～5000转/分钟离心5～20分钟；所述清洗为离心清洗，所述离心清洗的条件为：1000～5000转/分钟离心5～20分钟，重复3～5次。

优选地，以无水乙醇实施所述离心清洗，以将残余的脂肪胺清洗干净。

作为其中一种具体的实施方式，所述改性氧化石墨烯的制备方法包括：

步骤(1)：配制脂肪胺-醇溶液：称取一定量脂肪胺加入到醇溶液中，(其中脂肪胺：醇类溶剂质量比为1:100～1:10000，优选1:200～1:2000)，通过搅拌的方式使脂肪胺完全溶解；其中脂肪胺为碳原子数n为7≤n≤20的伯胺中的一种或几种；醇溶剂为甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、丙二醇、丁二醇中的一种；

步骤(2)：将氧化石墨烯水分散液(浓度0.1％～5％wt)加入到脂肪胺-醇溶液中(其中换算后氧化石墨烯干粉：脂肪胺-醇溶液质量比为1:10～1:200；

步骤(3)：将步骤(2)中的混合液通过给予能量的方式进行反应(该方式可以通过超声、搅拌、加热、微波等方式进行)，通过调控反应时间，进一步实现脂肪胺在氧化石墨烯表面的部分接枝；

步骤(4)：将步骤(3)反应后的溶液进行离心分离(转速：1000～5000转/分钟，时间：5～20min)，可在离心管底部获得双亲的氧化石墨烯纳米片。

可选地，将步骤(4)中获得双亲性氧化石墨烯纳米片，加入到无水乙醇中进行离心清洗(转速：1000～5000转/分钟，时间：5～20min，次数：3～5次)，目的是为了将残余的脂肪胺清洗干净；

可选地，将洗净的双亲性氧化石墨烯纳米片重新分散于水中(浓度0.005％～1％)，超声10～300min，即可获得双亲性氧化石墨烯纳米片水分散液。

根据本发明的第二方面，还提供了根据上述制备方法制备得到的改性氧化石墨烯。

根据本发明的第三方面，还提供了根据上述制备方法制备得到的改性氧化石墨烯在石油开采、环境污染治理、电子材料、电池与储氢材料、散热材料、涂料中的应用。

本申请能产生的有益效果包括：

1)通过控制脂肪胺种类、氧化石墨烯分散液与含有脂肪胺的溶液(脂肪胺-醇溶液)的质量比，反应方式以及反应时间来控制接枝量和接枝位置，使得脂肪胺在该体系下选择性接枝，从而可获得部分亲水，部分亲油的双亲性氧化石墨烯纳米片，可拓展应用且制备工艺简单，产率极高，适合大规模生产。

2)通过不同反应方式，并控制其反应时间，同步控制脂肪胺的接枝量，在氧化石墨烯与含有脂肪胺的溶液(脂肪胺-醇溶液)比例一定情况下，可以获得双亲性石墨烯纳米片。

3)本发明提供的改性氧化石墨烯可以应用于石油开采、环境污染治理、电子材料、电池与储氢材料、散热材料、涂料等领域中。

4)本发明对氧化石墨烯进行接枝改性，获得双亲性氧化石墨烯材料，区别于其他双亲石墨烯及超疏水石墨烯材料，应用广泛，操作工艺简单，适合大规模生产和工业化应用。

附图说明

图1为根据实施例1的改性前的氧化石墨烯(GO)的红外光谱图。

图2为根据实施例1的改性后的双亲性氧化石墨烯纳米片(AJN)的红外光谱图。

图3为被脂肪胺改性之前的氧化石墨烯在扫描探针显微镜下的微观形貌图。

图4为双亲性氧化石墨烯在扫描探针显微镜下的微观形貌图。

图5为被脂肪胺改性之前的氧化石墨烯在扫描电子显微镜下的微观形貌图。

图6为双亲性氧化石墨烯在扫描电子显微镜下的微观形貌图。

具体实施方式

下面结合实施例详述本申请，但本申请并不局限于这些实施例。

如无特别说明，本申请的实施例中的原料均通过商业途径购买。

氧化石墨烯购自常州第六元素科技股份有限公司，型号：SE3122。

本申请的实施例中分析方法如下：

利用红外光谱仪(型号Nicolet is50，购自：赛默飞世尔科技有限公司)对改性氧化石墨烯进行红外光谱分析；

利用元素分析仪(型号EL Cube，购自：德国Elementar)对改性氧化石墨烯进行元素分析；

利用扫面探针显微镜(型号Dimension3100V，购自：Veeco(美国)对改性氧化石墨烯进行微观形貌分析；

利用JC2000D3接触角测试仪(购自上海中晨数字设备技术有限公司)进行接触角测试以及润湿性测试；

利用扫描电子显微镜(型号Nova nanoSEM 50，购自美国FEI公司)进行微观形貌分析。

实施例1

1、按照十八胺：乙醇质量比为1:200的比例分别称取十八胺和乙醇，将十八胺加入到乙醇中，通过搅拌的方式使脂肪胺完全溶解；

2、将氧化石墨烯分散于水中，配制浓度为3％wt的氧化石墨烯水分散液。

3、按照氧化石墨烯干粉：十八胺-乙醇溶液质量比为1:200的比例，将氧化石墨烯水分散液加入到十八胺-乙醇溶液中以形成氧化石墨烯、十八胺和乙醇的混合液。

4、以20Hz的频率对步骤3中的混合液进行超声，超声反应时间为20min，以实现十八胺在氧化石墨烯表面的部分接枝。

5、在离心机中对步骤4反应后的溶液实施离心以分离反应产物，控制转速为1000转/分钟，离心20分钟，在离心管底部获得双亲性氧化石墨烯纳米片。

6、将步骤5中获得的双亲性氧化石墨烯纳米片加入到无水乙醇中进行离心洗涤，控制转速为1000转/分钟，离心20分钟，重复洗涤3次，以通过无水乙醇清洗去除残余的脂肪胺，从而获得部分亲水、部分亲油的双亲性氧化石墨烯纳米片。

实施例2

1、按照二甲基十二烷基胺：甲醇质量比为1:1000的比例分别称取脂肪胺和甲醇，将脂肪胺加入到甲醇中，通过搅拌的方式使脂肪胺完全溶解；

2、将氧化石墨烯分散于水中，配制浓度为0.1％wt的氧化石墨烯水分散液。

3、按照氧化石墨烯干粉：脂肪胺-甲醇溶液质量比为1:10的比例，将氧化石墨烯水分散液加入到脂肪胺-甲醇溶液中以形成氧化石墨烯、脂肪胺和甲醇的混合液。

4、以500转/分钟的搅拌速度对步骤3中的混合液搅拌，搅拌反应90min，以实现脂肪胺在氧化石墨烯表面的部分接枝。

5、在离心机中对步骤4反应后的溶液实施离心以分离反应产物，控制转速为3000转/分钟，离心15分钟，在离心管底部获得双亲性氧化石墨烯纳米片。

6、将步骤5中获得的双亲性氧化石墨烯纳米片加入到无水甲醇中进行离心洗涤，控制转速为3000转/分钟，离心15分钟，重复洗涤4次，以通过无水乙醇清洗去除残余的脂肪胺，从而获得部分亲水、部分亲油的双亲性氧化石墨烯纳米片。

实施例3

1、按照2,6-二甲基-4-庚胺：丙醇质量比为1:500的比例分别称取脂肪胺和丙醇，将脂肪胺加入到丙醇中，通过搅拌的方式使脂肪胺完全溶解；

2、将氧化石墨烯分散于水中，配制浓度为5％wt的氧化石墨烯水分散液。

3、按照氧化石墨烯干粉：脂肪胺-丙醇溶液质量比为1:100的比例，将氧化石墨烯水分散液加入到脂肪胺-丙醇溶液中以形成氧化石墨烯、脂肪胺和丙醇的混合液。

4、将步骤3中的混合液加热至60℃，加热反应30min，以实现脂肪胺在氧化石墨烯表面的部分接枝。

5、在离心机中对步骤4反应后的溶液实施离心以分离反应产物，控制转速为5000转/分钟，离心5分钟，在离心管底部获得双亲性氧化石墨烯纳米片。

6、将步骤5中获得的双亲性氧化石墨烯纳米片加入到无水丙醇中进行离心洗涤，控制转速为5000转/分钟，离心5分钟，重复洗涤5次，以通过无水乙醇清洗去除残余的脂肪胺，从而获得部分亲水、部分亲油的双亲性氧化石墨烯纳米片。

实施例4

1、按照正十六烷基胺：丁醇质量比为1:2000的比例分别称取脂肪胺和丁醇，将脂肪胺加入到丁醇中，通过搅拌的方式使脂肪胺完全溶解；

2、将氧化石墨烯分散于水中，配制浓度为2％wt的氧化石墨烯水分散液。

3、按照氧化石墨烯干粉：脂肪胺-丁醇溶液质量比为1:50的比例，将氧化石墨烯水分散液加入到脂肪胺-丁醇溶液中以形成氧化石墨烯、脂肪胺和丁醇的混合液。

4、将步骤3中的混合液置于频率为2.45GHz的微波下，控制微波反应时间为10min，以实现脂肪胺在氧化石墨烯表面的部分接枝。

5、在离心机中对步骤4反应后的溶液实施离心以分离反应产物，控制转速为4000转/分钟，离心10分钟，在离心管底部获得双亲性氧化石墨烯纳米片。

6、将步骤5中获得的双亲性氧化石墨烯纳米片加入到无水丁醇中进行离心洗涤，控制转速为4000转/分钟，离心10分钟，重复洗涤3次，以通过无水乙醇清洗去除残余的脂肪胺，从而获得部分亲水、部分亲油的双亲性氧化石墨烯纳米片。

实施例5

1、按照正十二烷基胺：丙二醇质量比为1:1000的比例分别称取脂肪胺和丙二醇，将脂肪胺加入到丙二醇中，通过搅拌的方式使脂肪胺完全溶解；

2、将氧化石墨烯分散于水中，配制浓度为4％wt的氧化石墨烯水分散液。

3、按照氧化石墨烯干粉：脂肪胺-丙二醇溶液质量比为1:150的比例，将氧化石墨烯水分散液加入到脂肪胺-丙二醇溶液中以形成氧化石墨烯、脂肪胺和丙二醇的混合液。

4、以40Hz的频率对步骤3中的混合液进行超声，控制超声反应时间为10min，以实现脂肪胺在氧化石墨烯表面的部分接枝。

5、在离心机中对步骤4反应后的溶液实施离心以分离反应产物，控制转速为2000转/分钟，离心18分钟，在离心管底部获得双亲性氧化石墨烯纳米片。

6、将步骤5中获得的双亲性氧化石墨烯纳米片加入到无水丙二醇中进行离心洗涤，控制转速为2000转/分钟，离心18分钟，重复洗涤4次，以通过无水乙醇清洗去除残余的脂肪胺，从而获得部分亲水、部分亲油的双亲性氧化石墨烯纳米片。

产物分析

(1)红外光谱分析：利用红外光谱仪对实施例1中的氧化石墨烯改性前后红外光谱进行对比，氧化石墨烯改性前后的红外光谱见图1-2。由图1-2可知，相比于改性之前的氧化石墨烯，改性后的氧化石墨烯谱图中具有-CH₃，-CH₂吸收峰，说明脂肪胺已经成功接枝在氧化石墨烯上。

(2)元素分析：利用元素分析仪对实施例1中制备得到的双亲性氧化石墨烯以及未被脂肪胺改性之前的氧化石墨烯进行了元素分析对比，测试结果见表1。

表1元素分析测试结果

由表1可知，相比于改性前的氧化石墨烯，改性后的氧化石墨烯有少量N元素存在，且C、H元素含量明显上升，说明脂肪胺(本实例中为十八胺)已经成功接枝。如果氧化石墨烯被十八胺基本完全接枝，C、H、N元素含量理论上应当上升4％-7％，而在本实施例中，C、H、N元素含量上升量为1.33％，小于理论值，说明脂肪胺在氧化石墨烯表面上为部分接枝。

(3)微观形貌分析：利用扫描探针显微镜对实施例1中制备得到的双亲性氧化石墨烯以及未被脂肪胺改性之前的氧化石墨烯进行了微观形貌分析，测试结果见图3至图4，其中，图3为被脂肪胺改性之前的氧化石墨烯的微观形貌图，图4为双亲性氧化石墨烯的微观形貌图。测试结果显示：氧化石墨烯改性之前厚度为1.288nm，改性后厚度为3.21nm，说明氧化石墨烯改性前后均为单层片状结构，且双亲氧化石墨烯厚度较氧化石墨烯明显增加，进而说明脂肪胺成功接枝到氧化石墨烯表面，且氧化石墨烯与双亲氧化石墨烯本身的分散性均比较好，不易团聚。

(4)显微结构分析：利用扫描电子显微镜对实施例1中制备得到的双亲性氧化石墨烯及未被脂肪胺改性的氧化石墨烯进行分析，测试结果见图5至图6。其中，图5为被脂肪胺改性之前的氧化石墨烯的SEM图，图6为双亲性氧化石墨烯的SEM图。测试结果表明：氧化石墨烯改性前后纳米片尺寸变化并不明显，均在200nm左右，说明氧化石墨烯改性前后不会导致纳米片尺寸的变化。

性能测试：

(1)接触角测试：将实施例1-5中制备得到的双亲性氧化石墨烯以及未被脂肪胺改性之前的氧化石墨烯用水分散，滴加到载玻片上，烘箱烘干后，利用JC2000D3接触角测量仪进行水和油的接触角测试，测试结果见表2，其中，测定与油的接触角时，所用试剂为正十六烷。

表2接触角测试结果

从表2中可以看出，未经改性的氧化石墨烯的水接触角和油接触角分别为30.3°和74.4°，经过脂肪胺改性后得到的双亲氧化石墨烯水接触角稍微增大，而油接触角显著降低至40.1-50.3°，说明脂肪胺改性后的双亲氧化石墨烯具有良好的亲水性和亲油性，进一步证明脂肪胺成功接枝了氧化石墨烯。

(2)润湿性测试：

首先，将NaCl溶解于水中，配制浓度为1％wt的盐水溶液；然后将盐水溶液与庚烷混合以形成盐水/庚烷混合液。

将实施例1中双亲氧化石墨烯加入上述盐水/庚烷混合液中并剧烈摇晃，双亲氧化石墨烯将聚集于盐水/庚烷界面上形成一层膜，亲水面朝下(盐水)，亲油面朝上(庚烷)。将洗净的载玻片放入水相中，从下慢慢往上提，使双亲氧化石墨烯膜吸附在载玻片上，且亲油面朝上。将该载玻片烘干后，在膜上进行水滴的接触角测试为112.9°；将洗净的载玻片放入庚烷相中，缓慢往下压，使双亲氧化石墨烯膜吸附在载玻片上后，立即将载玻片提起，且亲水面朝上。将该载玻片烘干后，在膜上进行水滴的接触角测试为33.1°

测试结果表明：双亲氧化石墨烯能在盐水/庚烷界面形成膜，说明氧化石墨烯部分改性接枝了脂肪胺，使得双亲氧化石墨烯无法均匀分散在任何一相中。膜的润湿性测试也证明了双亲氧化石墨烯形成的膜具有亲水亲油性。

以上所述，仅是本申请的几个实施例，并非对本申请做任何形式的限制，虽然本申请以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限制本申请，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本申请技术方案的范围内，利用上述揭示的技术内容做出些许的变动或修饰均等同于等效实施案例，均属于技术方案范围内。

Claims

1.一种双亲改性氧化石墨烯的制备方法，其特征在于，包括：

将氧化石墨烯分散液与含有脂肪胺的溶液混合后反应，得到所述改性氧化石墨烯；

其中，在所述含有脂肪胺的溶液中，脂肪胺：溶剂的质量比为1:200~1:2000；

所述氧化石墨烯分散液中的氧化石墨烯与所述含有脂肪胺的溶液的质量比为1:10~1:200；

所述氧化石墨烯分散液的溶剂为水，并且在所述氧化石墨烯分散液中，氧化石墨烯的浓度为0.1%~5%wt；

所述含有脂肪胺的溶液的溶剂为醇类溶剂；

所述脂肪胺的结构通式为C_nH_2n+1-NH₂，其中7≤n≤20，n为自然数。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述氧化石墨烯分散液中的氧化石墨烯与所述含有脂肪胺的溶液的质量比为1:10~1:100。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述醇类溶剂选自甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、丙二醇或丁二醇中的至少一种。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述氧化石墨烯分散液与所述含有脂肪胺的溶液的反应为超声反应、搅拌反应、加热反应和微波反应中的至少一种。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述反应的反应时间为10-1000min。

6.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述超声反应中超声频率为20-60kHZ。

7.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述搅拌反应中搅拌速度为100~2000转/分钟。

8.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述加热反应中反应温度为40-90℃。

9.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述微波反应中微波频率为2.45GHZ。

10.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，还包括反应后对产物进行分离、清洗；

所述分离包括离心分离；

所述离心分离的条件为：1000~5000转/分钟离心5~20分钟；

所述清洗为离心清洗，所述离心清洗的条件为：1000~5000转/分钟离心5~20分钟，重复3~5次。

11.权利要求1-10中任一项所述的制备方法制备得到的改性氧化石墨烯。

12.权利要求1-10中任一项所述的制备方法制备得到的改性氧化石墨烯在石油开采、环境污染治理、电子材料、电池与储氢材料、散热材料、涂料中的应用。