[发明专利]表面负载铜纳米粒子的二维石墨烯复合材料及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种表面负载铜纳米粒子的二维石墨烯复合材料，其特征在于，包括石墨烯以及分散在所述石墨烯基材表面的铜纳米粒子，所述铜纳米粒子的直径为5-15nm，通过在氧化石墨烯表面原位还原铜纳米粒子合成，具体的合成步骤如下：

步骤1，将氧化石墨烯均匀分散于水中，得到GO溶液；

步骤2，将带正电的氧化石墨烯与带负电的金属粒子以分子级水平混合：将再活化剂、硼酸、柠檬酸及硫酸铜均匀分散于水中，与GO溶液混合后，升温至30-50℃分散2-3h,然后继续升温至60-90℃，加入还原剂后，继续分散0.5-2h,静置分离干燥，得到二维石墨烯负载铜纳米离子材料。

2.如权利要求1所述的表面负载铜纳米粒子的二维石墨烯复合材料，其特征在于，所述二维石墨烯负载铜纳米离子材料中石墨烯与铜的质量比为(30-60)：(0.2-0.6)。

3.如权利要求1所述的表面负载铜纳米粒子的二维石墨烯复合材料，其特征在于，所述步骤1中GO溶液中氧化石墨烯的浓度为0.2-0.6mg/ml。

4.如权利要求1所述的表面负载铜纳米粒子的二维石墨烯复合材料，其特征在于，所述步骤2中，再活化剂为硫酸镍，所述再活化剂、硼酸、柠檬酸及硫酸铜的质量比为(0.7～1.1)：(20～40)：(10～30)：(150-250)，所述步骤2中，静置时间为12～24小时，干燥为真空干燥，干燥温度为40～60℃，干燥时间为12～24小时。

5.如权利要求1-4中任一项所述表面负载铜纳米粒子的二维石墨烯复合材料在电磁屏蔽中的应用。

6.聚环氧乙烷/二维石墨烯负载铜纳米复合材料，其特征在于，将如权利要求1所述的二维石墨烯负载铜纳米离子材料作为填充填料，聚环氧乙烷作为聚合物基体，通过溶液共混法得到聚环氧乙烷/二维石墨烯负载铜纳米复合材料。

7.如权利要求6所述的聚环氧乙烷/二维石墨烯负载铜纳米复合材料，其特征在于，聚环氧乙烷/二维石墨烯负载铜纳米复合材料中二维石墨烯负载铜纳米离子材料的质量分数为10～35wt％。

8.如权利要求6或7所述的聚环氧乙烷/二维石墨烯负载铜纳米复合材料作为电磁屏蔽材料的应用。

9.如权利要求8所述的应用，其特征在于，所述二维石墨烯负载铜纳米离子材料的质量分数为10％时，所述聚环氧乙烷/二维石墨烯负载铜纳米复合材料的电磁屏蔽效能为2.5-6dB；当频率为8-12GHz时，其电磁屏蔽效能为5-6dB；

所述二维石墨烯负载铜纳米离子材料的质量分数为30％时，所述聚环氧乙烷/二维石墨烯负载铜纳米复合材料的电磁屏蔽效能为0.5-2dB；当频率为8-12GHz时，其电磁屏蔽效能为1.5-2.0dB。

10.一种表面负载铜纳米粒子的二维石墨烯复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，将氧化石墨烯均匀分散于水中，得到GO溶液；

步骤2，将带正电的氧化石墨烯与带负电的金属粒子以分子级水平混合：将再活化剂、硼酸、柠檬酸及硫酸铜均匀分散于水中，与GO溶液混合后，升温至30-50℃分散2-3h,然后继续升温至60-90℃，加入还原剂后，继续分散0.5-2h，静置分离干燥，得到二维石墨烯负载铜纳米离子材料。