[发明专利]一种基于石墨烯的光驱动材料的制备方法及其应用

权利要求书

1.一种基于石墨烯的光驱动材料的制备方法，其特征在于步骤如下：

1）将氧化石墨烯分散在有机溶剂中，经搅拌、超声处理，使得氧化石墨烯充分、良好地分散，得到有机分散液； 

2）将上述分散液转移到高压溶剂热反应釜中，然后将釜密封，放入预加热的烘箱中，在温度为180℃下进行高温溶剂热反应，反应时间为12-18小时，待反应釜冷却至室温后，取出充满反应溶剂的石墨烯材料，置于容器中；

3）将上述石墨烯材料中充满的反应溶剂置换为水；

4）将上述充满水的石墨烯材料在温度为-60℃至-40℃下进行冷冻干燥处理； 

5）将上述冷冻干燥处理后的石墨烯材料在惰性气氛或真空度不高于10Pa环境中于800-1200℃下进行高温焙烧1小时，制得基于石墨烯的光驱动材料。

2.根据权利要求1所述基于石墨烯的光驱动材料的制备方法，其特征在于：所述氧化石墨烯为由石墨烯中碳原子按照六角晶格排列组成的片状分子结构骨架上，含有各种含氧官能团从而形成的二维平面材料，其中含氧官能团为羧基、羰基、羟基或环氧键，氧化石墨烯的单片面积为1m²-3000μm²，单片厚度为0.6-2.0 nm，含氧量为10–50wt%。

3.根据权利要求1所述基于石墨烯的光驱动材料的制备方法，其特征在于：所述有机溶剂为甲醇、乙醇、乙二醇、异丙醇和丙酮中的一种或两种以上任意比例的混合物。

4.根据权利要求1所述基于石墨烯的光驱动材料的制备方法，其特征在于：所述有机分散液中氧化石墨烯的浓度为0.2-5mg/mL，通过改变溶液使用量和反应釜的尺寸，使最终的基于石墨烯的光驱动材料的密度为0.3-14mg/cm³，单块材料的体积为2-200cm³。

5.一种权利要求1所制备的基于石墨烯的光驱动材料的应用，其特征在于：用于制备光驱动器件或装置、光探测器检测装置或光控制装置；

所述光致驱动的操作应当将材料放置于真空环境，真空度不高于10Pa，光源放置于真空环境当中，或在装置上增加透光窗口结构、在真空装置的局部使用石英透光材料，从而将光线引入得以照射材料；

所述光探测器检测装置通过测量电流信号的有无以及强度来判断光源的开闭以及光的强度；

所述光驱动器件或装置在光的作用下，提供足够的推动力，在空间环境中实现有效载荷的运输，即被用作空间飞行器的推进装置；

所述光驱动器件或装置通过光致驱动导致的材料位置变化实现光控制，或通过光-电流信号-模数转换实现光控制。