[发明专利]一种基于氧化石墨烯制备银/还原氧化石墨烯复合材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种基于氧化石墨烯制备银/还原氧化石墨烯复合材料的制备方法，包括步骤：1）将铝基材试样除油后清洗干净；2）将除油后的铝基材试样活化后清洗干净；3）将活化后的试样一次浸锌清洗干净；4）将一次浸锌后的试样退锌清洗干净；5）将退锌后的试样二次浸锌清洗干净；6）将二次浸锌后的试样直流电镀后清洗干净；7）将镀银后的试样在复合镀银氧化石墨烯镀液中双向脉冲电镀得到银/还原氧化石墨烯复合材料。这种方法制备的复合材料充分发挥了还原氧化石墨烯高的导热性能和极好耐腐蚀性能、稳定性等特点。

技术领域

本发明涉及制备还原氧化石墨烯复合膜的技术，具体为一种基于氧化石墨烯制备银/还原氧化石墨烯复合材料及其制备方法。

背景技术

自从2004年英国科学家Geim等发现了由碳原子以sp²杂化连接的单原子层构成的新型二维原子晶体--石墨烯以来，石墨烯便以其优异的性能和独特的二维结构成为材料领域的研究热点，我国是目前石墨烯研究和应用开发最为活跃的国家之一。石墨烯又称单层石墨或二维石墨，其理想结构是被剥离的单原子层石墨，它的基本结构是sp²杂化碳原子形成的类六元环苯单元，其理论厚度仅为0.35nm，是目前所发现的最薄的二维材料。石墨烯不仅具有优异的电学性能，还具有以下特性：超高的强度，高达130GPa，是钢的100多倍；突出的导热性能，热导率高达5000J/(m·K·s)，是金刚石的3倍多；其载流子迁移率达1.5×104cm2/(V·s)，是锑化铟材料的2倍，比表面积理论计算值高达2630m²/g。但是正是由于石墨烯的巨大的比表面积造成其在水溶液中具有不稳定性，即在水溶液中极易发生团聚，石墨烯这种团聚现象极大限制了它的各种优异性能的发挥，从而影响了它的应用，目前使用的石墨烯主要是用石墨烯分散的浆料。氧化石墨烯是石墨烯的衍生物，它具有制备简单、易得，且具有良好的亲水特性，在水溶液中不容易发生团聚。目前市场上的类石墨烯大多以氧化石墨烯的形式存在，但氧化石墨烯结构中富含的各种含氧基团又会导致其导电、导热性能降低，因此一种简单有效将氧化石墨烯还原为还原氧化石墨烯的方法对于提高氧化石墨烯的应用具有较大意义。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足，而提供一种基于氧化石墨烯制备银/还原氧化石墨烯复合材料及其制备方法。这种利用亲水性好，在水溶液中不容易发生团聚的氧化石墨烯，通过电化学方法还原制备还原氧化石墨烯复合材料的方法，操作方便、工艺路线明确，绿色环保。这种方法制备的复合材料充分发挥了还原氧化石墨烯高的导热性能和极好耐腐蚀性能、稳定性等特点。

实现本发明目的的技术方案是：

一种基于氧化石墨烯制备银/还原氧化石墨烯复合材料的方法，包括如下步骤：

1）将铝基材试样在60℃的除油液中除油5分钟，后用清水清洗干净铝基材试样；

2) 将除油后的试样在25℃的活化液中活化2分钟，并用清水清洗干净；

3) 将活化后的试样在25℃的浸锌液中一次浸锌1分钟，并用清水清洗干净；

4) 将一次浸锌后的试样在25℃的退锌液中退锌30秒，并用清水清洗干净；

5) 将退锌后的试样在25℃的浸锌液中二次浸锌1分钟，并用清水清洗干净；

6) 将二次浸锌后的试样在25℃的打底银镀液中直流电镀5分钟，电流密度为1-5A/dm2、极距为5cm，并用清水清洗干净；

7) 将镀银后的试样在40℃复合镀银氧化石墨烯镀液中双向脉冲电镀20-40分钟，双向脉冲电镀电流密度为1-5A/dm2、极距为5cm，并用清水清洗干净后，得到银/还原氧化石墨烯复合材料。

步骤1）中所述的除油液为：碳酸钠20-60g/L、磷酸三钠30-80g/L和OP-10乳化剂1.0-2.0g/L的混合液。