CN112457824A - 一种高效导热石墨烯柔性膜及制备与在智能火警报警中的应用 - Google Patents
一种高效导热石墨烯柔性膜及制备与在智能火警报警中的应用 Download PDFInfo
- Publication number
- CN112457824A CN112457824A CN202011278490.3A CN202011278490A CN112457824A CN 112457824 A CN112457824 A CN 112457824A CN 202011278490 A CN202011278490 A CN 202011278490A CN 112457824 A CN112457824 A CN 112457824A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- graphene
- graphene oxide
- aminated
- flexible film
- conducting
- 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.)
- Granted
Links
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K5/00—Heat-transfer, heat-exchange or heat-storage materials, e.g. refrigerants; Materials for the production of heat or cold by chemical reactions other than by combustion
- C09K5/08—Materials not undergoing a change of physical state when used
- C09K5/14—Solid materials, e.g. powdery or granular
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Carbon And Carbon Compounds (AREA)
Abstract
本发明属于导热材料领域，特别涉及一种高效导热石墨烯柔性膜及制备与在智能火警报警中的应用。本发明通过氨基化磷烯上的氨基与氧化石墨烯上的羧基形成酰胺键将磷烯与石墨烯共价结合，制备了氨基化磷烯/还原氧化石墨烯的高效导热石墨烯柔性膜，不仅有效防止了磷烯的团聚，减少了氧化石墨烯的界面热阻和缺陷，而且极大地提高了复合膜的导热性，该高效导热石墨烯柔性膜在平面方向上导热系数大于1000W/mk,应用于火警报警中遇火响应时间约为1s，可用于电子电器的导热材料，还可用于智能火警报警的响应材料，且该高效导热石墨烯柔性膜的制备方法制备工艺简单，可操作性强。
Description
技术领域
本发明属于导热材料领域，特别涉及一种高效导热石墨烯柔性膜及制备与在智能火警报警中的应用。
背景技术
随着智能电子技术和便携式设备的飞速发展以及5G时代的来临，产品散热已成为集成化和微量化电子工业中的重要问题。为了提高热传递效率，开发具有高效导热能力的热管理材料对于提升电子设备的寿命和使用安全性具有至关重要的作用。在众多导热材料中，石墨烯以高达5000W/mK的绝对优势稳居榜首。尽管石墨烯具有可剥离性、尺寸效应独特、导热系数高、散热能力强等显著优势，但是纯的石墨烯无法独立成膜，往往需要将其加入到聚合物高分子材料中复合成膜。由于石墨烯是无机填料，将其加入到高分子基体中往往存在相容性差、分散困难等问题，因而通常制备的复合膜的导热性能并不理想。为了扩宽石墨烯的实际应用，很多学者和研发人员开始对石墨烯进行功能化。氧化石墨烯，是将石墨烯通过强酸氧化形成的一种富含大量氧元素的石墨烯衍生物，具有优良的成膜性。但是，纯的氧化石墨烯由于含有大量的含氧官能团，其导热系数急剧下降，往往只有3-5W/mK，相比于纯的石墨烯，下降了近1000倍，根本无法应用于生成实践。随后，很多学者开始提出了通过还原氧化石墨烯降低其含氧量，从而提升导热性。这种方法在一定程度上提升了材料的导热性，但是由于还原程度的不同以及氧化石墨烯自身的缺陷，其导热系数的提升幅度依旧有限。因此，如何制备高效导热性能的热管理材料具有广阔的发展前景，成为当前导热领域研究的热点。
与石墨烯相似，磷烯是一种新型的二维材料，是剥离黑磷晶体而成的片层物质，具有比表面积大、尺寸效应独特、热稳定性高、化学稳定性强、无毒无味等优点，自2014年被首次制备以来，广泛应用于能源化工、电子器件、生物医药、智能控制等多个领域，并被人誉为有望取代石墨烯的梦幻材料。然而，黑磷的表面含有孤对电子，在空气中易氧化降解，当前有关黑磷导热研究鲜见报道。因此，有效结合石墨烯和磷烯的优点，研制出一种高效导热的材料具有非常重要的理论和现实意义。但是，作为二维无机纳米材料，磷烯与成膜物质的相容性很差，容易出现团聚现象，严重影响了磷烯的性能。
发明内容
为了克服现有导热材料的不足和缺点，本发明的首要目的在于提供一种高效导热石墨烯柔性膜。
本发明的另一目的在于提供上述高效导热石墨烯柔性膜的制备方法，该制备方法针对磷烯与氧化石墨烯膜相容性差的缺点，采用氨基化修饰磷烯，通过氨基化磷烯上的氨基与氧化石墨烯上的羧基形成酰胺键将磷烯与石墨烯共价结合，制备了氨基化磷烯/还原氧化石墨烯的高效导热石墨烯柔性膜，不仅有效防止了磷烯的团聚，而且极大地提高了复合膜的导热性。
本发明的再一目的在于提供上述高效导热石墨烯柔性膜的应用。
本发明的目的通过下述技术方案实现：
一种高效导热石墨烯柔性膜，是先通过球磨法制备氨基化磷烯，然后将氨基化磷烯与氧化石墨烯反应，得到氨基化磷烯/氧化石墨烯柔性膜，最后采用还原剂对氨基化磷烯/氧化石墨烯柔性膜进行还原，得到高效导热石墨烯柔性膜；
所述的氨基化磷烯和氧化石墨烯的质量比为(1：1)-(1：10)；
所述的氨基化磷烯/氧化石墨烯膜和还原剂的质量比为(1：0.1)-(1：1)；
所述的高效导热石墨烯柔性膜的制备方法，包含如下步骤：
(1)取黑磷晶体和胺类物质加入到极性溶剂中，然后以500-800r/min的转速球磨4-24小时；球磨结束后，将反应液在1000-3000r/min的条件下离心10-30分钟，收集上层悬浮液；将上层悬浮液在5000-12000r/min的条件下离心30-60分钟，收集下层沉淀物并干燥，得到氨基化磷烯；
(2)取氧化石墨烯加入水中，搅拌使其分散均匀，再在30-80℃条件下超声30～90分钟，得到氧化石墨烯分散液；在氧化石墨烯分散液中加入步骤(1)制得的氨基化磷烯，用弱碱调节体系pH为7-10，再加入1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺和N-羟基琥珀酰亚胺，搅拌反应4-20小时，最后真空抽滤，干燥，得到氨基化磷烯/氧化石墨烯柔性膜；
(3)将步骤(2)制得的氨基化磷烯/氧化石墨烯柔性膜置于还原剂溶液中，50-100℃还原1-4小时，水洗并干燥，得到高效导热石墨烯柔性膜；
步骤(1)中所述的胺类物质为尿素(CO(NH2)2)、氯化铵(NH4Cl)和三聚氰胺(C3N3(NH2)3))中的至少一种；
步骤(1)中所述的黑磷晶体与胺类物质的质量比优选为(1：1)～(1：60)；
步骤(1)中所述的黑磷晶体和胺类物质入到极性溶剂后固含量优选为20～50％；
步骤(1)中所述的极性溶剂优选为水；
步骤(1)中所述的球磨优选在行星式球磨机中进行；
步骤(1)中所述的干燥的条件优选为50～100℃干燥1～2小时；
步骤(2)中所述的氧化石墨烯可以通过常规方法如Hummers法或者改性Hummers法制得，本发明对氧化石墨烯的性质没有要求，少层至多层的氧化石墨烯均可，也可直接在市场上购买得到；
步骤(2)中所述的氧化石墨烯分散液的浓度优选为0.08-10mg/ml；
步骤(2)中所述的超声的功率优选为200-325w；
步骤(2)中所述的氨基化黑磷和氧化石墨烯的质量比优选为(1：1)～(1：10)；
步骤(2)中所述的弱碱优选为碳酸钠、碳酸氢钠或氨水中的一种；
步骤(2)中所述的氨基1-乙基-3-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺和氧化石墨烯的质量比优选为(0.1：1)～(1：1)；
步骤(2)中所述的N-羟基琥珀酰亚胺和氧化石墨烯的质量比优选为(0.15：1)～(1：1)；
步骤(2)中所述的搅拌反应的条件优选为在转速为300-500r/min、温度为25-40℃的条件下搅拌反应4-20小时；
步骤(2)中所述的真空抽滤的时间优选为15～30小时；
步骤(3)中所述的还原剂优选为氢碘酸、抗坏血酸和水合肼中的至少一种；
步骤(3)中所述的还原剂溶液的浓度优选为40-60wt％；
步骤(3)中所述的氨基化磷烯/氧化石墨烯柔性膜与还原剂的质量比优选为(1：0.1)～(1：1)；
所述的高效导热石墨烯柔性膜在智能火警报警中的应用；
本发明的原理：
本发明提供的高效导热石墨烯柔性膜，利用氨基与羧基反应形成酰胺键，与石墨烯片层之间形成一个“桥”效应，有效弥补了氧化石墨烯的缺陷和间隙，降低了热传导过程的界面热阻，使得膜内的导热通路大大增加(图1)。该导热膜可用于电子电器的导热材料，还可用于智能火警报警的响应材料。
本发明相对于现有技术，具有如下的优点及有益效果：
(1)本发明采用球磨法制备氨基化磷烯，降低了磷烯的团聚效应，同时引入了可反应性官能团。
(2)本发明针对磷烯与氧化石墨烯膜相容性差的缺点，通过氨基化磷烯上的氨基与氧化石墨烯上的羧基形成酰胺键将磷烯与石墨烯共价结合，制备了氨基化磷烯/还原氧化石墨烯的高效导热石墨烯柔性膜，不仅有效防止了磷烯的团聚，减少了氧化石墨烯的界面热阻和缺陷，而且极大地提高了复合膜的导热性。
(3)本发明所制备的高效导热石墨烯柔性膜制备工艺简单，可操作性强。
附图说明
图1是本发明提供的高效导热石墨烯柔性膜制备的构建过程示意图。
图2是氧化石墨烯的TEM图。
图3是实施例6制得的氨基化磷烯/氧化石墨烯柔性膜的红外图。
图4是本发明中高效导热石墨烯柔性膜在智能火警报警装置的应用展示图。
具体实施方式
下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
实施例1
(1)在室温条件下，取1.0g黑磷晶体和30.0g尿素加入125ml的去离子水，然后置于行星式球磨机中球磨4小时，转速为500r/min；球磨结束后，将反应液在1000r/min条件下离心10分钟，除去下层大块的磷烯，收集上层悬浮液；将上层悬浮液继续在5000r/min条件下离心30分钟，取下层沉淀物置于真空干燥箱中在50℃条件下干燥1小时，得到氨基化磷烯；
(2)取20.0mg氧化石墨烯加入40ml去离子水，搅拌使其分散均匀，然后35℃、200w超声30分钟，得到氧化石墨烯分散液；随后将氧化石墨烯分散液转移至三口烧瓶中，加入4.0mg步骤(1)制得的氨基化磷烯，用10wt％的碳酸钠溶液调节pH为7-10之间，再加入2.0mg的1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺和3.0mg的N-羟基琥珀酰亚胺，室温搅拌(转速为300r/min)反应4小时，最后真空抽滤15小时，干燥，得到氨基化磷烯/氧化石墨烯柔性膜；
(3)将步骤(2)制得的氨基化磷烯/氧化石墨烯柔性膜置于20ml的水合肼溶液中(浓度为40wt％)，反应温度设定为50℃，还原时间为1小时，反应完成后水洗并干燥，得到高效导热石墨烯柔性膜。
实施例2
(1)在室温条件下，取1.5g黑磷晶体和60.0g尿素加入200ml的去离子水，然后置于行星式球磨机中球磨6小时，转速为600r/min；球磨结束后，将反应液在1500r/min条件下离心15分钟，除去下层大块的磷烯，收集上层悬浮液；将上层悬浮液继续在6000r/min条件下离心35分钟，取下层沉淀物置于真空干燥箱中在60℃条件下干燥1小时，得到氨基化磷烯；
(2)取25.0mg氧化石墨烯加入50ml去离子水，搅拌使其分散均匀，38℃、200w超声60分钟，得到氧化石墨烯分散液；随后将氧化石墨烯分散液转移至三口烧瓶中，加入6.0mg步骤(1)制得的氨基化磷烯，用10wt％的碳酸钠溶液调节pH为7-10之间，再加入2.5mg的1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺和4.0mg的N-羟基琥珀酰亚胺，室温搅拌(转速为350r/min)反应5小时，最后真空抽滤18小时，干燥，得到氨基化磷烯/氧化石墨烯柔性膜；
(3)将步骤(2)制得的氨基化磷烯/氧化石墨烯柔性膜置于25ml的水合肼溶液中(浓度为50wt％)，反应温度设定为60℃，还原时间为2小时，反应完成后水洗并干燥，得到高效导热石墨烯柔性膜。
实施例3
(1)在室温条件下，取2.0g黑磷晶体和80.0g尿素加入250ml的去离子水，然后置于行星式球磨机中球磨8小时，转速为650r/min；球磨结束后，将反应液在2000r/min条件下离心20分钟，除去下层大块的磷烯，收集上层悬浮液；将上层悬浮液继续在6500r/min条件下离心40分钟，取下层沉淀物置于真空干燥箱中在70℃条件下干燥2小时，得到氨基化磷烯；
(2)取30.0mg氧化石墨烯加入60ml去离子水，搅拌使其分散均匀，40℃、250w超声50分钟，得到氧化石墨烯分散液；随后将氧化石墨烯分散液转移至三口烧瓶中，加入8.0mg步骤(1)制得的氨基化磷烯，用10wt％的碳酸钠溶液调节pH为7-10之间，再加入5.0mg的1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺和6.0mg的N-羟基琥珀酰亚胺，室温搅拌(转速为300r/min)反应6小时，最后真空抽滤20小时，干燥，得到氨基化磷烯/氧化石墨烯柔性膜；
(3)将步骤(2)制得的氨基化磷烯/氧化石墨烯柔性膜置于30ml的水合肼溶液中(浓度为55wt％)，反应温度设定为60℃，还原时间为3小时，反应完成后水洗并干燥，得到高效导热石墨烯柔性膜。
实施例4
(1)在室温条件下，取2.5g黑磷晶体和100.0g尿素加入300ml的去离子水，然后置于行星式球磨机中球磨9小时，转速为700r/min；球磨结束后，将反应液在2500r/min条件下离心25分钟，除去下层大块的磷烯，收集上层悬浮液；将上层悬浮液继续在7000r/min条件下离心50分钟，取下层沉淀物置于真空干燥箱中在80℃条件下干燥1小时，得到氨基化磷烯；
(2)取40.0mg氧化石墨烯加入70ml去离子水，搅拌使其分散均匀，50℃、200w超声60分钟，得到氧化石墨烯分散液；随后将氧化石墨烯分散液转移至三口烧瓶中，加入10.0mg步骤(1)制得的氨基化磷烯，用10wt％的氨水溶液调节pH为7-10之间，再加入10.0mg的1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺和15.0mg的N-羟基琥珀酰亚胺，室温搅拌(转速为400r/min)反应8小时，最后真空抽滤24小时，干燥，得到氨基化磷烯/氧化石墨烯柔性膜；
(3)将步骤(2)制得的氨基化磷烯/氧化石墨烯柔性膜置于25ml的抗坏血酸溶液中(浓度为40wt％)，反应温度设定为50℃，还原时间为1小时，反应完成后水洗并干燥，得到高效导热石墨烯柔性膜。
实施例5
(1)在室温条件下，取3.0g黑磷晶体和150.0g尿素加入350ml的去离子水，然后置于行星式球磨机中球磨10小时，转速为800r/min；球磨结束后，将反应液在3000r/min条件下离心30分钟，除去下层大块的磷烯，收集上层悬浮液；将上层悬浮液继续在8000r/min条件下离心45分钟，取下层沉淀物置于真空干燥箱中在60℃条件下干燥1.5小时，得到氨基化磷烯；
(2)取60.0mg氧化石墨烯加入100ml去离子水，搅拌使其分散均匀，60℃、200w超声50分钟，得到氧化石墨烯分散液；随后将氧化石墨烯分散液转移至三口烧瓶中，加入15.0mg步骤(1)制得的氨基化磷烯，用10wt％的氨水溶液调节pH为7-10之间，再加入12.0mg的1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺和15.0mg的N-羟基琥珀酰亚胺，室温搅拌(转速为500r/min)反应10小时，最后真空抽滤25小时，干燥，得到氨基化磷烯/氧化石墨烯柔性膜；
(3)将步骤(2)制得的氨基化磷烯/氧化石墨烯柔性膜置于30ml的抗坏血酸溶液中(浓度为45wt％)，反应温度设定为60℃，还原时间为2小时，反应完成后水洗并干燥，得到高效导热石墨烯柔性膜。
实施例6
(1)在室温条件下，取2.0g黑磷晶体和100.0g尿素加入350ml的去离子水，然后置于行星式球磨机中球磨24小时，转速为800r/min；球磨结束后，将反应液在1800r/min条件下离心15分钟，除去下层大块的磷烯，收集上层悬浮液；将上层悬浮液继续在10000r/min条件下离心30分钟，取下层沉淀物置于真空干燥箱中在80℃条件下干燥4小时，得到氨基化磷烯；
(2)取64.0mg氧化石墨烯加入60ml去离子水，搅拌使其分散均匀，38℃、200w超声60分钟，得到氧化石墨烯分散液；随后将氧化石墨烯分散液转移至三口烧瓶中，加入16.0mg步骤(1)制得的氨基化磷烯，用10wt％的碳酸氢钠溶液调节pH为7-10之间，再加入10.0mg的1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺和15.0mg的N-羟基琥珀酰亚胺，室温搅拌(转速为350r/min)反应24小时，最后真空抽滤20小时，干燥，得到氨基化磷烯/氧化石墨烯柔性膜；
(3)将步骤(2)制得的氨基化磷烯/氧化石墨烯柔性膜置于25ml的氢碘酸溶液中(浓度为47wt％)，反应温度设定为80℃，还原时间为2小时，反应完成后水洗并干燥，得到高效导热石墨烯柔性膜。
实施例7
(1)在室温条件下，取0.5g黑磷晶体和25.0g尿素加入120ml的去离子水，然后置于行星式球磨机中球磨10小时，转速为500r/min；球磨结束后，将反应液在1000r/min条件下离心30分钟，除去下层大块的磷烯，收集上层悬浮液；将上层悬浮液继续在12000r/min条件下离心30分钟，取下层沉淀物置于真空干燥箱中在60℃条件下干燥8小时，得到氨基化磷烯；
(2)取75.0mg氧化石墨烯加入80ml去离子水，搅拌使其分散均匀，42℃、200w缓慢超声90分钟，得到氧化石墨烯分散液；随后将氧化石墨烯分散液转移至三口烧瓶中，加入15.0mg步骤(1)制得的氨基化磷烯，用10wt％的碳酸氢钠溶液调节pH为7-10之间，再加入12.0mg的1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺和14.0mg的N-羟基琥珀酰亚胺，室温搅拌(转速为400r/min)反应20小时，最后真空抽滤25小时，干燥，得到氨基化磷烯/氧化石墨烯柔性膜；
(3)将步骤(2)制得的氨基化磷烯/氧化石墨烯柔性膜置于30ml的氢碘酸溶液中(浓度为45wt％)，反应温度设定为90℃，还原时间为1小时，反应完成后水洗并干燥，得到高效导热石墨烯柔性膜。
实施例8
(1)在室温条件下，取4.0g黑磷晶体和120.0g尿素加入400ml的去离子水，然后置于行星式球磨机中球磨15小时，转速为550r/min；球磨结束后，将反应液在1500r/min条件下离心25分钟，除去下层大块的磷烯，收集上层悬浮液；将上层悬浮液继续在10000r/min条件下离心45分钟，取下层沉淀物置于真空干燥箱中在50℃条件下干燥10小时，得到氨基化磷烯；
(2)取80.0mg氧化石墨烯加入1000ml去离子水，搅拌使其分散均匀，45℃、250w缓慢超声60分钟，得到氧化石墨烯分散液；随后将氧化石墨烯分散液转移至三口烧瓶中，加入10.0mg步骤(1)制得的氨基化磷烯，用10wt％的碳酸氢钠溶液调节pH为7-10之间，再加入10.0mg的1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺和20.0mg的N-羟基琥珀酰亚胺，室温搅拌(转速为500r/min)反应16小时，最后真空抽滤12小时，干燥，得到氨基化磷烯/氧化石墨烯柔性膜；
(3)将步骤(2)制得的氨基化磷烯/氧化石墨烯柔性膜置于50ml的氢碘酸溶液中(浓度为55wt％)，反应温度设定为80℃，还原时间为2小时，水反应完成后水洗并干燥，得到高效导热石墨烯柔性膜。
效果实施例
对实施例6中的原料氧化石墨烯和中间产物氨基化磷烯/氧化石墨烯柔性膜进行电镜扫描，从扫描电镜图片(图2和图3)可以看出，与氧化石墨烯相比，实施例6制得的氨基化磷烯/氧化石墨烯柔性膜中氨基化的磷烯附着在氧化石墨烯的层边缘，分散均匀。
同时，对实施例6制得的高效导热石墨烯柔性膜进行面内导热系数测试，以现有技术公开的石墨烯基材料(对照1～10)作为对照，其中，现有技术公开的石墨烯基材料及其制备方法具体见表1中参考文献所提供制备方法。
从表2可以看出，本发明制得的高效导热石墨烯柔性膜明显高于先前所报道的石墨烯基材料的导热系数。
表1对照组及其对应参考文献
表2导热系数对比
本发明制得的高效导热石墨烯柔性膜，激光法检测其在平面方向上导热系数大于1000W/mk,将其应用于智能火警报警，具体见图4，其中，图4中火烧位置的黑色物质即为高效导热石墨烯柔性膜。由图可见，该高效导热石墨烯柔性膜起到连接线路的作用，未遇火时，由于该膜绝缘，线路无法接通，火灾报警器不发出警报。当遇火时，高效导热石墨烯柔性膜立刻从绝缘转变为导体，连通电路，引发火灾报警器发出警报。点火后，用秒表记录从遇火到警报响起的时间约为1s。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种高效导热石墨烯柔性膜，是其特征在于先通过球磨法制备氨基化磷烯，然后将氨基化磷烯与氧化石墨烯反应，得到氨基化磷烯/氧化石墨烯柔性膜，最后采用还原剂对氨基化磷烯/氧化石墨烯柔性膜进行还原，得到高效导热石墨烯柔性膜；
所述的氨基化磷烯和氧化石墨烯的质量比为(1：1)-(1：10)；
所述的氨基化磷烯/氧化石墨烯膜和还原剂的质量比为(1：0.1)-(1：1)。
2.权利要求1所述的高效导热石墨烯柔性膜的制备方法，其特征在于包含如下步骤：
(1)取黑磷晶体和胺类物质加入到极性溶剂中，然后以500-800r/min的转速球磨4-24小时；球磨结束后，将反应液在1000-3000r/min的条件下离心10-30分钟，收集上层悬浮液；将上层悬浮液在5000-12000r/min的条件下离心30-60分钟，收集下层沉淀物并干燥，得到氨基化磷烯；
(2)取氧化石墨烯加入水中，搅拌使其分散均匀，再在30-80℃条件下超声30～90分钟，得到氧化石墨烯分散液；在氧化石墨烯分散液中加入步骤(1)制得的氨基化磷烯，用弱碱调节体系pH为7-10，再加入1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺和N-羟基琥珀酰亚胺，搅拌反应4-20小时，最后真空抽滤，干燥，得到氨基化磷烯/氧化石墨烯柔性膜；
(3)将步骤(2)制得的氨基化磷烯/氧化石墨烯柔性膜置于还原剂溶液中，50-100℃还原1-4小时，水洗并干燥，得到高效导热石墨烯柔性膜。
3.根据权利要求2所述的效导热石墨烯柔性膜的制备方法，其特征在于：
步骤(1)中所述的胺类物质为尿素(CO(NH2)2)、氯化铵(NH4Cl)和三聚氰胺(C3N3(NH2)3))中的至少一种。
4.根据权利要求2所述的效导热石墨烯柔性膜的制备方法，其特征在于：
步骤(1)中所述的黑磷晶体与胺类物质的质量比为(1：1)～(1：60)。
5.根据权利要求2所述的效导热石墨烯柔性膜的制备方法，其特征在于：
步骤(1)中所述的黑磷晶体和胺类物质入到极性溶剂后固含量为20～50％。
6.根据权利要求2所述的效导热石墨烯柔性膜的制备方法，其特征在于：
步骤(2)中所述的氨基1-乙基-3-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺和氧化石墨烯的质量比为(0.1：1)～(1：1)。
7.根据权利要求2所述的效导热石墨烯柔性膜的制备方法，其特征在于：
步骤(2)中所述的N-羟基琥珀酰亚胺和氧化石墨烯的质量比为(0.15：1)～(1：1)。
8.根据权利要求2所述的效导热石墨烯柔性膜的制备方法，其特征在于：
步骤(3)中所述的还原剂为氢碘酸、抗坏血酸和水合肼中的至少一种。
9.根据权利要求2所述的效导热石墨烯柔性膜的制备方法，其特征在于：
步骤(3)中所述的氨基化磷烯/氧化石墨烯柔性膜与还原剂的质量比为(1：0.1)～(1：1)。
10.权利要求1所述的高效导热石墨烯柔性膜在智能火警报警中的应用。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202011278490.3A CN112457824B (zh) | 2020-11-16 | 2020-11-16 | 一种高效导热石墨烯柔性膜及制备与在智能火警报警中的应用 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202011278490.3A CN112457824B (zh) | 2020-11-16 | 2020-11-16 | 一种高效导热石墨烯柔性膜及制备与在智能火警报警中的应用 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN112457824A true CN112457824A (zh) | 2021-03-09 |
| CN112457824B CN112457824B (zh) | 2022-01-14 |
Family
ID=74837471
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202011278490.3A Active CN112457824B (zh) | 2020-11-16 | 2020-11-16 | 一种高效导热石墨烯柔性膜及制备与在智能火警报警中的应用 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN112457824B (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113174090A (zh) * | 2021-04-06 | 2021-07-27 | 中科院广州化学有限公司 | 一种绿色纳米纤维素高导热复合膜的制备及应用 |
| CN113717629A (zh) * | 2021-09-15 | 2021-11-30 | 广东和润新材料股份有限公司 | 基于氨基化磷烯的水性聚氨酯阻燃涂料及其制备方法 |
| CN114105129A (zh) * | 2021-11-19 | 2022-03-01 | 上海烯古能源科技有限公司 | 无缺陷氧化石墨烯及其制备方法和应用 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2018055404A1 (en) * | 2016-09-23 | 2018-03-29 | Imperial Innovations Limited | Composite material |
| CN109592962A (zh) * | 2019-01-28 | 2019-04-09 | 北京航空航天大学 | 一种仿生三元体系石墨烯-黑磷纳米复合材料薄膜制备方法 |
| CN110540198A (zh) * | 2019-09-25 | 2019-12-06 | 广东工业大学 | 一种氧化石墨烯基自修复阻燃复合膜及其制备和火灾报警器 |
-
2020
- 2020-11-16 CN CN202011278490.3A patent/CN112457824B/zh active Active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2018055404A1 (en) * | 2016-09-23 | 2018-03-29 | Imperial Innovations Limited | Composite material |
| CN109592962A (zh) * | 2019-01-28 | 2019-04-09 | 北京航空航天大学 | 一种仿生三元体系石墨烯-黑磷纳米复合材料薄膜制备方法 |
| CN110540198A (zh) * | 2019-09-25 | 2019-12-06 | 广东工业大学 | 一种氧化石墨烯基自修复阻燃复合膜及其制备和火灾报警器 |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113174090A (zh) * | 2021-04-06 | 2021-07-27 | 中科院广州化学有限公司 | 一种绿色纳米纤维素高导热复合膜的制备及应用 |
| CN113174090B (zh) * | 2021-04-06 | 2022-04-05 | 中科院广州化学有限公司 | 一种绿色纳米纤维素高导热复合膜的制备及应用 |
| CN113717629A (zh) * | 2021-09-15 | 2021-11-30 | 广东和润新材料股份有限公司 | 基于氨基化磷烯的水性聚氨酯阻燃涂料及其制备方法 |
| CN113717629B (zh) * | 2021-09-15 | 2022-04-29 | 广东和润新材料股份有限公司 | 基于氨基化磷烯的水性聚氨酯阻燃涂料及其制备方法 |
| CN114105129A (zh) * | 2021-11-19 | 2022-03-01 | 上海烯古能源科技有限公司 | 无缺陷氧化石墨烯及其制备方法和应用 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN112457824B (zh) | 2022-01-14 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN112457824B (zh) | 一种高效导热石墨烯柔性膜及制备与在智能火警报警中的应用 | |
| CN106853966B (zh) | 利用石墨烯掺杂聚酰胺酸树脂制备高导热石墨膜的方法 | |
| KR100971780B1 (ko) | 비정질 탄소 미립자를 포함하는 흑연 방열재 및 그의 제조방법 | |
| CN108128768B (zh) | 仿生叠层结构的石墨烯-碳量子点复合导热薄膜及其制备 | |
| CN102690426B (zh) | 基于红外线辐照的石墨烯/聚合物复合材料的制备方法 | |
| CN109401314A (zh) | 一种石墨烯/聚酰亚胺复合材料的制备方法 | |
| CN111600000B (zh) | 一种碳纳米管石墨烯/硅碳复合材料、其制备方法及应用 | |
| CN109627004A (zh) | 一种导热导电石墨烯薄膜及其制备方法 | |
| CN110364738A (zh) | 一种类石墨烯复合正极集流体及其制备方法和应用 | |
| CN110698903A (zh) | 一种用于水性电磁屏蔽涂料的三维石墨烯/碳纳米管复合材料的制备方法 | |
| CN106083046A (zh) | 一种石墨烯/聚酰亚胺共聚导热膜的制备方法 | |
| CN112455034A (zh) | 一种新能源汽车电池组散热用石墨烯/高分子复合导热绝缘膜及其制备方法 | |
| CN105523552A (zh) | 一种石墨烯复合导电粉体及其制备方法 | |
| CN106219532B (zh) | 一种纳米碳管阵列/石墨复合导热膜及其制备方法 | |
| CN116535748A (zh) | 一种增强导热弹性热界面复合材料及其制备方法 | |
| CN108341929A (zh) | 一种石墨烯环氧树脂复合材料及其制备方法 | |
| CN114335896B (zh) | 一种具有高浸润性、高阻燃的锂离子电池隔膜及其制备方法 | |
| CN108219757B (zh) | 一种高面内导热绝缘复合膜的制备方法 | |
| CN113174090B (zh) | 一种绿色纳米纤维素高导热复合膜的制备及应用 | |
| CN110964219B (zh) | 一种具有高热导率的纳米纤维素膜及其制备方法 | |
| CN111726977A (zh) | 全方位高导热的电磁屏蔽材料及其制备方法 | |
| CN109942296B (zh) | 高导热绝缘石墨烯/氧化铝/铝复合材料及其制备方法 | |
| CN114956068B (zh) | 一种人工石墨导热膜及其制备方法 | |
| CN110305429A (zh) | 一种柔性吸波材料及其制备方法 | |
| CN117285836A (zh) | 三聚氰胺-甲醛修饰Mxene的制备方法及应用 |
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 | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CP01 | Change in the name or title of a patent holder |
Address after: 510650 Guangdong city of Guangzhou province Tianhe District Xing Branch Road No. 368 Patentee after: GUANGZHOU CHEMISTRY Co.,Ltd. CHINESE ACADEMY OF SCIENCES Patentee after: Guoke Guanghua fine chemical incubator (Nanxiong) Co.,Ltd. Patentee after: Shaoguan Institute of new materials Patentee after: Guoke Guanghua (Nanxiong) New Materials Research Institute Co.,Ltd. Address before: 510650 Guangdong city of Guangzhou province Tianhe District Xing Branch Road No. 368 Patentee before: GUANGZHOU CHEMISTRY Co.,Ltd. CHINESE ACADEMY OF SCIENCES Patentee before: NANXIONG CAS INCUBATOR OPERATION CO.,LTD. Patentee before: GUANGZHOU CHEMICAL INSTITUTE SHAOGUAN TECHNOLOGY INNOVATION AND BREEDING CENTER, CHINESE ACADEMY OF SCIENCES Patentee before: Guoke Guanghua (Nanxiong) New Materials Research Institute Co.,Ltd. |
|
| CP01 | Change in the name or title of a patent holder |