[发明专利]一种环氧化物接枝胺还原制备及分散石墨烯的方法

说明书

技术领域

本发明涉及石墨烯还原及分散技术领域，具体涉及一种环氧化物接枝胺还原制备及分散石墨烯的方法。

背景技术

自2004年曼彻斯特大学（University of Manchester）的Geim教授小组第一次制备得到独立的单层石墨烯以来，吸引了众多科学家对石墨烯的研究，石墨烯独特的二维晶体结构，也赋予了它独特的性能,如很高的杨氏模量，高断裂强度，高的室温热导率，高比表面积, 载流子的迁移速率，表现出双极性电场效应，石墨烯俨然成了材料界及凝聚态物理界一颗闪耀的新星。

无论微机械力剥离、外延生长或是化学气相沉积得到的石墨烯均产量有限,无法进行大规模商业化, 因而产生了一种“bottom-up”方法：即先将石墨氧化、剥离得到石墨烯酸，而后将其还原得到石墨烯，称之为“氧化石墨还原法”。石墨进行还原的工作已经进行了很多, 包括化学液相还原、热退火还原（Dong xing。Yang, ArunaVelamakanni, GtilayBozoklu, etal. Chemical analysis of graphene oxide films after heat and chemical treatments by X-ray Photo electron and micro-Raman spectroscopy[J].Carbon, 2009, 47:145-152）、等离子体法还原（Cristina Gomez-Navarro, R. Thomas Weitz, Alexaqnder, etal. Electronic thansport properties of individual chemically reduced graphene oxide sheets[J]. Nano Letters, 2007, 7(11): 3499-3503）、氢电弧放电剥离等（Zhongshuai Wu,Wencai Ren, Libo Gao, etal. Synthesis of graphene sheets with high electrical conductivity and good thermal stability by hydrogen are discharge exfoliation[J]. ACS Nano, 2009, 3(2): 411-417.）,其中又以化学液相还原研究的最多，Ruoff等人对此作了很好的综述（Sunjin Park, Rodney S. Ruoff. Chemical methods for the Production of graphenes [J]. Nature Nano technology, 2009, 4:217-224）。目前用以对氧化石墨进行化学的还原剂有肼类,包括水合肼（Sasha Stankovieh, Dmitriy A. Dikin, Riehard D. Piner, etal. Synthesis of graphene based nanosheets via chemical reduction of exfoliated graphite oxide[J]. Carbon, 2007, 45: 1558-1565.）、纯肼（Vincent C. Tung, Matthew J. Allen,Yang,etal. High-throughput solution Proeessing of large-scale graphene[l]. Nature Nanotechnology, 2009, 4:25-29.）、肼蒸气(Hector A. Becerril, Jie Mao, Zun feng Liu, etal. Evaluation of solution-proeessed reduced graphene oxide films as trans parent conductors[J]. ACS Nano, 2008, 2(3): 463-470.)、二甲基肼（Sasha Stankovich, Dmitriy A. Dikin, Geoffrey H. B. Donunett, etal. Graphene-based composite materials [J]. Nature, 2006, 442: 282-286.）、对苯二酚（Athanasios B. Bourlinos, Dimitrios Gournis, Dimitrios Petridis, etal. Graphite oxide: chemical reduction to graphite and surface modification with Primary aliphatic amines and aminoacids [Jl. Langmuir, 2003, 19: 6050-6055）、硼氢化钠（Yong chao S1, Edward T. Samulski. Synthesis of watersoluble graphene [J]. Nano Letters, 2008, 8(6): 1679-1682）等还原方法制备石墨烯。