[发明专利]一种负载石墨烯吸波材料制备方法

权利要求书

1.一种负载石墨烯吸波材料制备方法，其特征在于，其步骤如下：

步骤一，预氧化石墨的制备

将石墨粉、过硫酸钾和P₂O₅加入浓硫酸中，形成混合物，所形成的混合物的PH值为1.5，将该混合物在60℃下搅拌1-2h，然后以5℃/min的速率升温至80℃下搅拌2-4h，最后以2℃/min升温至87℃搅拌1-2h，然后采用蒸馏水稀释该混合物，将该混合物的PH值稀释至3.6，放置36h后采用蒸馏水过滤，使得混合物PH值为6-7，后进行室温干燥，所述石墨粉、 过硫酸钾、P₂O₅和浓硫酸的质量比为1-3∶1-2∶1-2∶5-10；

将干燥后的混合物加入到浓硝酸中搅拌45-60min，使得PH值为2-4，所述干燥后的混合物与浓硝酸的质量比为1-4∶50-100，搅拌均匀后在-8℃下第一次加入KMnO₄，搅拌30min，之后降温至-12℃下第二次加入KMnO₄，搅拌30min，最后降温至-15℃下第三次加入 KMnO₄，搅拌20min，得到预氧化的石墨混合物，所述第一次加入KMnO₄，第二次加入KMnO₄和第三次加入KMnO₄的质量比为1∶2∶3，所述干燥后的混合物与总的KMnO₄的比值为 1-2∶10-15。

2.步骤二，表面处理的氧化石墨的制备

将步骤一所制的预氧化的石墨混合物放入保温箱中升温到40℃，反应3h，随后，加入与预氧化的石墨混合物体积一致量的第一蒸馏水，接着反应2.5h，将保温箱温度保温至40℃，再次加入第二蒸馏水和H₂O₂反应10-60min，所述第二蒸馏水的量是第一蒸馏水的1-1.5倍，第二蒸馏水和H₂O₂的体积比为4-20∶1，反应结束后进行离心分离10min，转速9500r/min，离心分离后产物用盐酸溶液洗涤，该盐酸溶液的体积为离心分离后产物体积的10-50倍，最后透析7-8天得到氧化石墨，

将氧化石墨放入提纯液制得混合液体，进行震荡分散和过滤得到得提纯后的氧化石墨， 所述提纯液由于1.72g/ml的浓硫酸和H₂O₂组成，浓硫酸和H₂O₂的质量比为1-2∶2-5，；

将提纯后的氧化石墨采用二甲亚砜超声溶解后加入N-羟基丁二酰亚胺和自制表面处理剂于35℃下搅拌2h，产物进行抽滤、洗涤、烘干，即得到表面处理的氧化石墨；

步骤三，分散

将步骤二所得到的表面处理的氧化石墨1-2g在-10-30℃下进行冰冻干燥后与1-10g聚环 氧乙烷-聚环氧丙烷-聚环氧乙烷三嵌段共聚物以及1g由聚甲基丙烯酸和聚丙烯酰胺组成的 混合物(聚甲基丙烯酸和聚丙烯酰胺的质量比为1∶1)一并放入500ml的乙二醇中进行超声 分散，然后在紫外线的照射下辐射36h形成均匀的第一分散液；

同时将4-15g由FeCl₃·6H₂O、FeCl₂·4H₂O和乙酰丙酮合铁组成的混合物，6～25g聚乙烯吡咯烷酮和10～50gNH₄Ac溶解于500-1000mL的乙二醇中形成第二分散液，将第一分散液和第二分散液混合搅拌，并用氨水调节，使之成为PH值为8-10的澄清溶液，所述FeCl₃·6H₂O、 FeCl₂·4H₂O和乙酰丙酮合铁的质量比为1∶1∶0.5；

步骤四，将100ml步骤三所得到的澄清溶液放入反应釜中，密封之后，加热到150℃， 保温2h，之后以2-4℃/min的升温速率升温至200℃，保温4h，之后以3-6℃/min的升温速 率升温至235℃，保温3h，然后以5-7℃/min的降温速度降温至200℃保温2h，最后再以3-6 ℃/min的升温速率升温至235℃，保温7h，待反应完成后，将反应釜取出，使之冷却到室 温，所述降温速度为3-6℃/min，将所得的黑色粉末离心分离10min，转速8000～10000r/min， 采用无水乙醇和去离子水各洗涤三次，在50～70℃真空干燥24h，得到第一产物；

将5g第一产物和5-10g苯胺单体加入至十二烷基苯磺酸的溶液中，超声分散65min， 形成第二产物，所述第一产物和十二烷基苯磺酸的质量比为1-1.5∶8-15；

将3g过硫酸铵溶解在80-120ml蒸馏水中，缓慢滴加到第二产物中，搅拌反应15h，反 应结束后，抽滤，分别用蒸馏水、乙醇洗涤产物至滤液无色，50～70℃真空干燥24～36h，得 到吸波材料。