[发明专利]一种石墨烯改性水性复合材料及其制备方法

权利要求书

1.一种石墨烯/氧化锌/二氧化钛复合物，其特征在于：它是包括下列重量百分比的组分组成，石墨烯约1.5wt%~15wt%，纳米氧化锌约25wt%~65wt%，二氧化钛约25wt%~65wt%。

2.如权利要求1所述的一种石墨烯/氧化锌/二氧化钛复合物，其特征在于：它是包括下列重量百分比的组分组成，石墨烯5wt%~10wt%，纳米氧化锌48wt%~60wt%，二氧化钛48wt%~60wt%。

3.如权利要求2所述的一种石墨烯/氧化锌/二氧化钛复合物的制备方法，其特征在于：它是以氧化石墨烯、纳米氧化锌、二氧化钛为原料，分别经过石墨烯分散液的制备、石墨烯/氧化锌/二氧化钛复合物的制备而最终制得。

4.如权利要求3所述的一种石墨烯/氧化锌/二氧化钛复合物的制备方法，其特征在于：所述石墨烯分散液的制备是先采用改进后的Hummers法制得氧化石墨烯，然后将氧化石墨烯分散于水与二甲基甲酰胺（DMF）的混合液中，配成氧化石墨烯溶液的浓度为1mg/ml~20mg/ml，采用超声细胞破碎仪，在15~25KHz下超声1~2h制得氧化石墨烯分散液；其中所述Hummers法是在冰水浴中装配好适宜体积的反应瓶，加入浓硫酸，搅拌下加入石墨粉和硝酸钠的固体混合物，再分3~5次加入高锰酸钾，控制反应温度不超过20℃，搅拌反应1~2h，然后升温到34~36℃，继续搅拌30 min，再缓慢加入去离子水，继续搅拌20~25min，并加入适量双氧水使溶液变为亮黄色，趁热过滤，并用体积分数为3~5%HCl溶液和去离子水洗涤直到滤液中无硫酸根被检测到为止，最后将滤饼置于60℃的真空干燥箱中充分干燥，制得氧化石墨烯；其中石墨粉、硝酸钠、高锰酸钾的质量比为2:1:6；所述浓硫酸、石墨粉、去离子水的质量比为55~65：1：30~40。

5.如权利要求4所述的一种石墨烯/氧化锌/二氧化钛复合物的制备方法，其特征在于：所述水与二甲基甲酰胺（DMF）的混合溶液中水与二甲基甲酰胺（DMF）的体积比为1：1~10。

6.如权利要求5所述的一种石墨烯/氧化锌/二氧化钛复合物的制备方法，其特征在于：所述石墨烯/氧化锌/二氧化钛复合物的制备是取纳米氧化锌/二氧化钛复合物，加入氧化石墨烯分散液使得石墨烯氧化物占复合物质量百分含量的0.5%~5%，在15~25KHz下超声30~35min，混合均匀，升温至80℃，然后加入水合肼溶液，混合均匀，在此条件下反应 24 h后过滤，将得到的产物依次用甲醇和水分别冲洗5~10次，再在60℃的真空干燥箱中充分干燥，烘干后转移置研磨中研细，得到石墨烯/氧化锌/二氧化钛粉体；所述氧化石墨烯/氧化锌/二氧化钛复合物分散液：水合肼溶液的体积比为40~60:1。

7.如权利要求6所述的一种石墨烯/氧化锌/二氧化钛复合物的制备方法，其特征在于：所述纳米氧化锌/二氧化钛复合物的质量比为1~3:1~3，所述氧化石墨烯/氧化锌/二氧化钛复合物分散液：水合肼溶液体积为50:1。