[发明专利]一种Cu/石墨烯/碳化聚多巴胺复合粉体的制备方法

说明书

本发明公开了一种通过原位还原以及真空烧结的方法制备Cu/石墨烯/碳化聚多巴胺复合粉体的方法。该制备方法以Tris缓冲溶液作为分散介质，加入Cu粉和氧化石墨烯，加入多巴胺，剧烈搅拌一定时间，经离心沉淀得到Cu/石墨烯/聚多巴胺的复合物。将复合物经真空烧结得到目的产物。本制备方法具有合成工艺简便、反应绿色环保等优点。

技术领域

本发明涉及一种Cu/石墨烯/碳化聚多巴胺复合粉体的制备方法，具体地讲，本发明涉及一种以Tris缓冲溶液为分散介质原位制备Cu/石墨烯/聚多巴胺，利用真空烧结技术制备Cu/石墨烯/碳化聚多巴胺复合粉体的制备方法。

背景技术

石墨烯是由单层碳原子组成的六方蜂巢状二维结构。C原子间以σ键相连，未杂化的p轨道形成大π键。石墨烯的特殊结构表现出优异的物理性能，比如霍尔效应、超高的电子迁移率和弹道运输、较长的电子平均自由程、良好的热传导和机械性能。单层石墨烯的载流子迁移率高达2×10⁵cm² V^-1 s^-1，导热系数大于3000W/m，石墨烯的杨氏模量大于0.5Ta。石墨烯的化学惰性决定其在与其他材料复合时界面浸润性差，如何提高石墨烯与基体的界面结合能力是实现石墨烯/Cu基复合材料高导电率和优异耐磨性能亟待解决的关键科学问题，表面改性是解决这一问题的有效途径。

发明内容

本发明的目的在于提供一种Cu/石墨烯/碳化聚多巴胺复合粉体的制备方法。

本发明通过如下措施来实现：

1. 一种Cu/石墨烯/碳化聚多巴胺复合粉体的制备方法，其特征是，步骤如下：

（1）以Tris缓冲溶液为介质，在剧烈搅拌下加入铜粉和氧化石墨烯，然后加入多巴胺，剧烈搅拌一定时间。经离心分离得到Cu/石墨烯/聚多巴胺的复合物。

（2）将Cu/石墨烯/聚多巴胺的复合物经真空烧结得到目地产物。

2．权利要求1所述的制备方法，其特征是，步骤（1）所述缓冲溶液的pH值7.0-9.0，优选pH值8.5。铜粉的质量3-5g，优选4g。氧化石墨烯的体积3-5ml,优选4ml。多巴胺的质量0.1-0.3g，优选0.15-0.25g，剧烈搅拌的时间1-8小时，优选2-6小时。

3．权利要求2所述的制备方法，其特征是，所述真空烧结压强不高于2×10^-3Pa，优选1×10^-3Pa。烧结温度不高于1000℃，优选500-900℃，优中选优600-800℃。在最高温度保温3小时以内，优选0.5-1小时。

4．权利要求1所述的制备方法，其特征是，步骤（1）所述离心分离的转速2000-4000r/m，优选3000r/m。离心时间3-5min，优选3.5-4.5min。

5．权利要求2所述的制备方法，其特征是，步骤（1）中升温速率5-10℃/min， 优选6-8℃/min。

6．权利要求2所述的制备方法，其特征是，步骤（2）所述冷却方式为自然冷却。

7．权利要求2所述的制备方法，其特征是，步骤（2）所述在冷却过程中保持真空状态。

本发明以Tris缓冲溶液为介质，在剧烈搅拌下加入铜粉和氧化石墨烯，然后加入多巴胺。经离心分离得到Cu/石墨烯/聚多巴胺的复合物。将Cu/石墨烯/聚多巴胺的复合物经真空烧结得到目地产物。本发明所有反应合成工艺简便，绿色环保、可重复性高。

除此之外，本发明的技术优势还体现在：

1、反应适于大规模生产。

2、所用分散介质绿色环保。

3、该复合物制备工艺简单易操作。