[发明专利]一种纳米复合碳纸及其制备方法

权利要求书

1.一种纳米复合碳纸，其特征在于，所述纳米复合碳纸由无序排列的碳纳米管作为骨架，由部分氧化的石墨烯填充在所述碳纳米管骨架中作为增强相，所述纳米复合碳纸的厚度为1μm-5mm，碳纳米管和石墨烯的质量比为(10-1):1。

2.根据权利要求1所述的纳米复合碳纸，其特征在于，所述碳纳米管为单壁碳纳米管、双壁碳纳米管和多壁碳纳米管中的一种或几种的混合物。

3.根据权利要要求1-2任一项所述的纳米复合碳纸的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)将石墨烯、强碱、水按一定质量比混合，超声分散1-2h后，置于微波炉中微波反应0.5～2小时，然后多次冲洗、干燥后得到初级产物，将初级产物与强氧化剂、水按质量比混合，在50～220℃的反应釜中反应0.5～2小时，取出产物，多次水洗、干燥，得到部分氧化石墨烯；

其中，石墨烯、强碱、水的质量比为1：(5-20)：(20-100)，初级产物、强氧化剂、水质量比为1：(2-10)：(20-100)；

(2)将碳纳米管和步骤(1)所得部分氧化石墨烯分别与一定量的溶剂混合，得到碳纳米管分散液和石墨烯分散液，其中，碳纳米管的质量分数为5-20％，石墨烯的质量分数为1％-5％；

(3)将步骤(2)所得碳纳米管分散液和石墨烯分散液混合，超声波分散后得到混合分散液，其中，碳纳米管分散液和石墨烯分散液的质量比为(5-1):1；

(4)将步骤(3)所得混合分散液置于带电极的容器中，通过外电场供电10-120min，随后在外电场供电的情况下干燥，得到高强度复合碳纸。

4.根据权利要求3所述的纳米复合碳纸的制备方法，其特征在于，所述碳纳米管或石墨烯的溶剂为水、乙醇、异丙醇中的一种或几种的混合物。

5.根据权利要求3所述的纳米复合碳纸的制备方法，其特征在于，所述超声波分散的时间为1-2h。

6.根据权利要求3所述的纳米复合碳纸的制备方法，其特征在于，所述外电场为交变电场，频率为50～500Hz，强度为100～3000V/m。

7.根据权利要求3所述的纳米复合碳纸的制备方法，其特征在于，所述步骤(4)还包括将复合碳纸与容器剥离。