[发明专利]一种石墨烯基柔性多层复合膜及其制备方法

权利要求书

1.一种石墨烯基柔性多层复合膜，包含经电荷处理的柔性基底，其特征在于：所述复合膜为由单原子层厚度的石墨烯片层和单片层化合物逐层交叠构成，其中所述单片层化合物为金属氢氧化物或金属氧化物，所述金属氧化物为锰，钴，镍或钼的氧化物，所述金属氢氧化物具有通式：[M²⁺_1-XN³⁺_X(OH)₂]^X+·[A^n-_X/n]^X-·mH₂O，其中M代表Co或Mg；N代表Co，Fe，Ni或Al；A代表抗衡离子，m取0.3-0.7。

2.根据权利要求1所述的一种石墨烯基柔性多层复合膜，其特征在于：所述石墨烯片层表面修饰有至少为羧基或磺酸基的负电基团。

3.根据权利要求1所述的一种石墨烯基柔性多层复合膜，其特征在于：所述柔性基底为柔性塑料或金属箔。

4.根据权利要求3所述的一种石墨烯基柔性多层复合膜，其特征在于：所述柔性塑料为聚对苯二甲酸乙二醇酯或聚对苯二甲酸丁二醇酯。

5.根据权利要求3所述的一种石墨烯基柔性多层复合膜，其特征在于：所述金属箔为金箔，银箔，铜箔或铝箔。

6.一种石墨烯基柔性多层复合膜的制备方法，其特征在于包含如下步骤：

Ⅰ、采用化学氧化法处理石墨粉制得石墨烯，并将石墨烯片层进行氧化反应使其表面附有负电基团，制得石墨烯片层的分散液；

Ⅱ、合成金属氢氧化物或金属氧化物，采用化学或物理的剥离方法制得单原子层厚度的金属氢氧化物或金属氧化物的分散液；

Ⅲ、对柔性基底进行表面电性处理之后，先浸入步骤Ⅰ中制得的石墨烯片层分散液中，吸附平衡后洗涤干燥，再浸入步骤Ⅱ制得的金属氢氧化物或金属氧化物的分散液中，达到吸附平衡后洗涤干燥，根据复合膜的厚度要求交替重复该浸液吸附洗涤干燥步骤至组装层数。

7.根据权利要求6所述的一种石墨烯基柔性多层复合膜的制备方法，其特征在于步骤Ⅰ中所述采用化学氧化法处理石墨粉的流程为：将石墨粉经氧化剂氧化后，用去离子水和一定量的双氧水洗涤，超声分散，离心收集上清液，得到石墨烯片层的分散液。

8.根据权利要求6所述的一种石墨烯基柔性多层复合膜的制备方法，其特征在于步骤Ⅲ中所述柔性基底进行表面电性处理的方法为：将柔性基底浸入氢氧化钠溶液去除表面携带的负电荷，再浸入聚电解质PDDA溶液中将表面处理为正电荷。