[发明专利]一种氮取代氧化石墨烯/聚苯胺复合材料的制备方法

权利要求书

1.一种氮取代氧化石墨烯/聚苯胺复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)将干燥的氧化石墨置入反应器中，依次往反应器中通入干燥的氨气和氩气与氨气的混合气，在300～1000℃下进行氮取代反应0.5～6h，得到氮取代氧化石墨；

(2)将步骤(1)中得到的氮取代氧化石墨加入到分散剂中，超声分散，得到氮取代氧化石墨烯；

(3)室温下向步骤(2)的氮取代氧化石墨烯中滴加苯胺，继续超声分散形成混合液；随后在-5～10℃下，依次滴加入氧化剂和无机酸溶液，并继续搅拌1～24h，过滤反应液得到所述氮取代氧化石墨烯/聚苯胺复合材料。

2.根据权利要求1所述的氮取代氧化石墨烯/聚苯胺复合材料的制备方法，其特征在于，还包括如下步骤：

(4)将步骤(3)中得到的氮取代氧化石墨烯/聚苯胺复合材料进行离心、洗涤、干燥，即得到纯净的氮取代氧化石墨烯/聚苯胺复合材料。

3.根据权利要求1或2所述的氮取代氧化石墨烯/聚苯胺复合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中，所述氧化石墨是由下述步骤制得：

将质量比为2∶1∶1的石墨粉、过硫酸钾和五氧化二磷加入80℃的浓硫酸中，搅拌均匀，冷却6h以上，洗涤至中性，干燥，得到混合物；接着将混合物加入到0℃的浓硫酸中，再加入高锰酸钾，并于35℃的油浴中保温反应2h后，缓慢加入去离子水，随后加入双氧水溶液，接着进行抽滤、洗涤、再抽滤以及干燥处理，即得到氧化石墨。

4.根据权利要求3所述的氮取代氧化石墨烯/聚苯胺复合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中，氩气与氨气的混合气中，氨气占混合气体积比的5％～30％。

5.根据权利要求3所述的氮取代氧化石墨烯/聚苯胺复合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中，氮取代反应的反应温度为700℃、反应时间为1h。

6.根据权利要求1或2所述的氮取代氧化石墨烯/聚苯胺复合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中，每100mg的氮取代氧化石墨所需分散剂的体积为50～500mL。

7.根据权利要求6所述的氮取代氧化石墨烯/聚苯胺复合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中，所述分散剂为乙醇、乙二醇或异丙醇中的至少一种。

8.根据权利要求1或2所述的氮取代氧化石墨烯/聚苯胺复合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中，每100mg的氮取代氧化石墨烯所需苯胺的体积为1.5～3mL。

9.根据权利要求1或2所述的氮取代氧化石墨烯/聚苯胺复合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中，每100mg的氮取代氧化石墨烯所需氧化剂的质量为0.5～12g。

10.根据权利要求1所述的氮取代氧化石墨烯/聚苯胺复合材料的制备方法，其特征在于，所述氧化剂为K₂S₂O₈、Na₂S₂O₈、(NH₄)₂S₂O8或KMnO₄中的任一种。