[发明专利]一种聚丙烯腈/石墨烯复合材料的制备方法

权利要求书

1.一种聚丙烯腈/石墨烯复合材料的制备方法，其特征在于：采用超声波辅助接枝，在引发剂的作用下由聚丙烯腈对石墨烯表面共价修饰，得到长时间稳定的聚丙烯腈/石墨烯悬浮液。

2.根据权利要求1所述的聚丙烯腈/石墨烯复合材料的制备方法，其特征在于具体步骤为：

（1）将1重量份的石墨烯或氧化石墨烯加入到5～1000重量份的溶液中，将该混合溶液搅拌1～20h后形成石墨烯悬浮液；

所述的溶液为质量分数为30%～60%的硫氰酸钠水溶液、N-甲基吡咯烷酮、水、乙醇、异丙醇、二甲基亚砜、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺或质量分数为30%～60%的氯化锌水溶液中的一种或几种；

（2）将0.1～100重量份的聚丙烯腈与溶液混合，采用一定辅助溶解的方法后形成质量浓度为1%～11%的聚丙烯腈溶液； 

所述的溶液为质量分数为30%～60%的硫氰酸钠水溶液、N-甲基吡咯烷酮、二甲基亚砜、N,N-二甲基甲酰胺，N,N-二甲基乙酰胺或质量分数为30%～60%的氯化锌水溶液中的一种或几种的结合；

所述的一定辅助溶解方法包括加热搅拌溶解、超声辅助溶解和高速剪切辅助溶解中的一种或几种的结合；

（3）将引发剂、步骤（1）得到的石墨烯溶液和步骤（2）得到的聚丙烯腈溶液混合后搅拌1min～2h得到混合溶液；

所述的聚丙烯腈/石墨烯复合材料中石墨烯与聚丙烯腈的质量比是0.01～10；

所述的引发剂为过氧化二苯甲酰、偶氮二异丁腈、偶氮二异戊腈、过硫酸钠、过硫酸钾、过硫酸铵、偶氮二异丁脒盐酸盐或偶氮二异丁咪唑啉盐酸盐；

所述的引发剂质量为石墨烯质量的0.1%～20%；

（4）将步骤（3）所制得的混合溶液在超声波处理条件下处理0.5h～20h，超声时体系的温度为0～100℃，即得到聚丙烯腈/石墨烯复合物溶液；

所述超声波处理包括超声浴超声或探头超声中的一种或两种的结合；

所述的超声浴超声的超声功率为20W～4000W，工作频率为20KHz～120KHz；所述的探头超声的超声功率为50W～3000W，工作频率为20KHZ～120KHz。

3.根据权利要求2所述的聚丙烯腈/石墨烯复合材料的制备方法，其特征在于所述的石墨烯或氧化石墨烯由天然石墨分别通过化学氧化剥离法或直接剥离或化学氧化剥离后还原的方法制得。

4.根据权利要求2所述的聚丙烯腈/石墨烯复合材料的制备方法，其特征在于所述的聚丙烯腈的相对分子量为10,000～1,000,000。