[发明专利]聚偏氟乙烯/聚多巴胺包覆石墨烯纳米复合材料的制备方法

权利要求书

1.一种聚偏氟乙烯/聚多巴胺包覆石墨烯纳米复合材料的制备方法，其特征在于包括如下步骤：

（1）将石墨原料添加到氧化剂高锰酸钾和助氧化剂双氧水中，在98%浓硫酸中控制温度0至98℃下反应6至24h，经去离子水反复离心洗涤至中性，得到分散在水中的氧化石墨烯；

（2）取1重量份步骤（1）所得到氧化石墨烯，将其浓度配制成0.05-0.2 wt%；

（3）向步骤（2）所得到的分散液中加入改性剂多巴胺盐酸盐，改性剂浓度配制成0.05-0.4 wt%；

（4）向步骤（3）所得混合体系中滴入氨水或pH缓冲液，调节pH值为碱性，搅拌使多巴胺聚合；

（5）将步骤（4）所得混合体系反复离心洗涤，得到的聚多巴胺包覆氧化石墨烯经超声分散在溶剂中；

（6）向步骤（5）所得混合体系中加入还原剂，将氧化石墨烯还原成石墨烯；

（7）将步骤（6）所得混合体系反复离心洗涤，经超声波处理分散在有机溶剂中，得到聚多巴胺改性石墨烯；

（8）将一定量聚偏氟乙烯溶于有机溶剂，加入步骤（7）所得聚多巴胺包覆石墨烯，搅拌均匀后超声波处理；

（9）将步骤（8）所得混合体系倒入培养皿中，放入鼓风烘箱内烘干，经热压成型后得到聚偏氟乙烯/聚多巴胺包覆石墨烯纳米复合材料。

2.根据权利要求1所述聚偏氟乙烯/聚多巴胺包覆石墨烯纳米复合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤（1）中，所述石墨为天然石墨，制备得到的氧化石墨烯片层尺寸在0.5-20微米之间，厚度为1.0-1.2纳米。

3.根据权利要求1所述聚偏氟乙烯/聚多巴胺包覆石墨烯纳米复合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤（3）中，改性剂为多巴胺盐酸盐，多巴胺，去肾上腺素，去肾上腺素盐酸盐，3,4-二羟基苯丙氨酸，甲基多巴，甲基多巴盐酸盐，屈昔多巴，卡比多巴，5-羟基多巴胺，5-羟基多巴胺盐酸盐，5-羟基多巴胺盐酸盐，甲基多巴胺，甲基多巴胺盐酸盐中的一种或多种的混合。

4.根据权利要求1所述聚偏氟乙烯/聚多巴胺包覆石墨烯纳米复合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤（4）中，氨水浓度为5-30%，pH缓冲液为10-50mM的Tris缓冲液或10-50mM的PBS缓冲液，pH范围为8-14，反应温度为25-80℃，反应时间为6-24小时。

5.根据权利要求1所述聚偏氟乙烯/聚多巴胺包覆石墨烯纳米复合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤（6）中，还原剂为水合肼、苯肼、二氧化硫脲、保险粉、维生素C和硼氢化钠的其中一种或几种,溶剂为水，N,N二甲基乙酰胺，N-甲基吡咯烷酮和N,N-二甲基甲酰胺中的一种或多种混合组成，还原温度为60-100℃，还原时间为6-24小时。

6.根据权利要求1所述聚偏氟乙烯/聚多巴胺包覆石墨烯纳米复合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤（7）和（8）中有机溶剂为N,N二甲基乙酰胺，N-甲基吡咯烷酮和N,N-二甲基甲酰胺中的一种或多种混合溶剂。

7.根据权利要求1所述聚偏氟乙烯/聚多巴胺包覆石墨烯纳米复合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤（9）所得复合材料，渗滤阈值为0.643 wt%，阈值附近1000赫兹时，介电常数为173，介电损耗为0.337。