[发明专利]一种石墨烯和聚苯胺复合纸的制备方法及其产品

权利要求书

1.一种石墨烯/聚苯胺复合纸的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

a.提供氧化石墨烯分散液；

b.将所述氧化石墨烯分散液与还原剂混合以得到浆料，然后将所述浆料涂覆在衬底上，接着进行烘干以得到石墨烯纸；和

c.通过将聚苯胺沉积在所述石墨烯纸上而得到所述石墨烯/聚苯胺复合纸。

2.根据权利要求1所述的石墨烯/聚苯胺复合纸的制备方法，其特征在于，所述氧化石墨烯分散液通过以下步骤提供：

a1.将石墨鳞片和硝酸盐的混合物加入到强酸中进行预氧化，搅拌得到分散液；

a2.向a1的所述分散液中加入强氧化剂，搅拌，放置1-10天，得到棕灰色糊状物；

a3.向a2的所述棕灰色糊状物中依次加入去离子水和双氧水，得到亮黄色悬浮液；

a4.将a3的所述亮黄色悬浮液离心、洗涤和透析，得到所述氧化石墨烯分散液。

3.根据权利要求1所述的石墨烯/聚苯胺复合纸的制备方法，其特征在于，所述步骤b中使用的还原剂是氢碘酸、水合肼或硼氢化钠。

4.根据权利要求1所述的石墨烯/聚苯胺复合纸的制备方法，其特征在于，所述步骤b中使用氢碘酸水溶液作为还原剂，并且所述氧化石墨烯分散液与所述氢碘酸水溶液的体积比为(10～5)∶1。

5.根据权利要求1所述的石墨烯/聚苯胺复合纸的制备方法，其特征在于，所述步骤b中的衬底是特氟龙。

6.根据权利要求1所述的石墨烯/聚苯胺复合纸的制备方法，其特征在于，所述步骤b中的烘干温度为60～90℃。

7.根据权利要求1所述的石墨烯/聚苯胺复合纸的制备方法，其特征在于，所述步骤b中的烘干时间为1～8小时。

8.根据权利要求1所述的石墨烯/聚苯胺复合纸的制备方法，其特征在于，在所述步骤b中，还包括将对烘干后的衬底上的石墨烯纸依次用水和醇清洗并晾干，从而从所述衬底上获得完整的石墨烯纸。

9.根据权利要求1所述的石墨烯/聚苯胺复合纸的制备方法，其特征在于，所述步骤c中，通过电化学聚合苯胺单体而将聚苯胺电镀沉积在所述石墨烯纸上，从而形成所述石墨烯/聚苯胺复合纸。

10.根据权利要求9所述的石墨烯/聚苯胺复合纸的制备方法，其特征在于，所述电镀沉积通过以下步骤实现：

c1.在水和乙醇混合溶剂中配制0.5-2摩尔/升的硫酸溶液；

c2.将苯胺单体加入到步骤c1获得的混合溶液中；

c3.用三电极法进行电化学聚合，其中以所述石墨烯纸为工作电极，以铂电极为对电极，以银/氯化银为参比电极，并且以步骤c2获得的混合溶液为电解质。

11.根据权利要求10所述的石墨烯/聚苯胺复合纸的制备方法，其特征在于，所述水和乙醇混合溶剂中的水和乙醇的体积比是(1-10)∶1。

12.根据权利要求10所述的石墨烯/聚苯胺复合纸的制备方法，其特征在于，使用浓度为0.05～0.5摩尔/升的苯胺单体溶液。

13.根据权利要求10所述的石墨烯/聚苯胺复合纸的制备方法，其特征在于，所述电化学聚合过程中的工作电压为0.8伏。

14.根据权利要求10所述的石墨烯/聚苯胺复合纸的制备方法，其特征在于，所述电化学聚合的时间为2～30分钟。

15.一种通过权利要求1-14中任一项所述的制备方法获得的石墨烯/聚苯胺复合纸。