[发明专利]氟化氧化石墨烯/聚合物复合材料、其制备方法及应用

权利要求书

1.一种氟化氧化石墨烯/聚合物复合材料，其特征在于，包括氟化氧化石墨烯和沉积在所述氟化氧化石墨烯表面的聚3-(4-氟苯基)噻吩。

2.根据权利要求1所述的氟化氧化石墨烯/聚合物复合材料，其特征在于，所述氟化氧化石墨烯由以下质量百分比的元素构成：

C 50～70％

F 0～50％

O 0～40％

H 0～3％，

其中，F、O和H的含量均不为0。

3.一种氟化氧化石墨烯/聚合物复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

①将氟化氧化石墨烯加入分散剂中超声分散，形成浓度为0.2～2.0g/L的悬浮液；

②在上述悬浮液中加入氧化剂，并超声分散，其中，氟化氧化石墨烯与氧化剂的质量比为1∶5～1∶50；

③在搅拌条件下向步骤②的混合液中加入3-(4-氟苯基)噻吩的分散剂溶液，并继续搅拌，其中，氟化氧化石墨烯与3-(4-氟苯基)噻吩的质量比为1∶0.5～1∶15；

④过滤步骤③的混合液得到产物，洗涤，真空干燥，即得氟化氧化石墨烯/聚合物复合材料。

4.根据权利要求3所述的氟化氧化石墨烯/聚合物复合材料的制备方法，其特征在于，所述氟化氧化石墨烯的制备方法为：将质量比为2∶1∶1的石墨粉、过硫酸钾和五氧化二磷加入70～90℃的浓硫酸中，搅拌、冷却、洗涤、干燥，将干燥产物加入0～20℃的浓硫酸中，并加入石墨粉3倍质量的高锰酸钾，保持混合物温度在20℃以下，之后30～40℃油浴1.5～3h，加入含有双氧水的去离子水，抽滤、洗涤、超声分散、再次抽滤、干燥，得氧化石墨烯，再与氟气于20～200℃下反应0.5～24h，即得氟化氧化石墨烯。

5.根据权利要求3所述的氟化氧化石墨烯/聚合物复合材料的制备方法，其特征在于，所述分散剂为氯仿、二氯甲烷、1，2-二氯乙烷、四氯化碳中的至少一种。

6.根据权利要求3所述的氟化氧化石墨烯/聚合物复合材料的制备方法，其特征在于，所述氧化剂为FeCl₃、(NH₄)₂S₂O₈、K₂S₂O₈、KMnO₄、K₂Cr₂O₇中的至少一种。

7.根据权利要求3所述的氟化氧化石墨烯/聚合物复合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤①和步骤②中的超声分散时间分别为10～60min和10～50min。

8.根据权利要求3所述的氟化氧化石墨烯/聚合物复合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤③中的继续搅拌时间为3～15h。

9.根据权利要求3所述的氟化氧化石墨烯/聚合物复合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤④中，用去离子水和丙酮洗涤，并在40℃～100℃下真空干燥24～48h。

10.权利要求1所述的氟化氧化石墨烯/聚合物复合材料在制备超级电容器电极和锂离子电池电极中的应用。