[发明专利]具有核壳结构的二维石墨烯包裹铜复合材料及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种聚环氧乙烷/石墨烯包覆铜纳米复合材料，其特征在于，以Cu@RGO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/石墨烯包覆铜纳米复合材料，所述Cu@RGO与聚环氧乙烷的质量比为（1-3）：（7-9）；

所述Cu@RGO为具有核壳结构的二维石墨烯包裹铜复合材料，纳米铜颗粒由外层石墨烯包裹形成核壳结构，纳米铜颗粒的直径为40-50nm，石墨烯材质的外壳层的厚度3-5nm，通过以下方法制备：

步骤1，制备氧化石墨烯-水分散液；

步骤2，制备表面修饰的铜颗粒：将纯铜粉均匀分散于水中，然后加入3-氨丙基三乙氧基硅烷中于40~80℃分散3-5h，再将获得混合悬浮密封，于100-200℃下保温12-36h，收集沉淀物并洗涤，得到表面修饰的铜颗粒；

步骤3，制备石墨烯包覆铜纳米复合材料：将步骤2得到的表面修饰的铜颗粒加入步骤1得到的氧化石墨烯-水分散液中并分散均匀，然后于40-80℃下加入还原剂次亚磷酸钠，分离固体产物清洗干燥，得到石墨烯包覆铜纳米复合材料，记作Cu@RGO。

2.如权利要求1所述的聚环氧乙烷/石墨烯包覆铜纳米复合材料，其特征在于，所述步骤1中氧化石墨烯的浓度为0.2-0.6 mg/ml。

3.如权利要求1所述的聚环氧乙烷/石墨烯包覆铜纳米复合材料，其特征在于，所述步骤2中所述纯铜粉的质量份数与所述3-氨丙基三乙氧基硅烷的体积份数比为：（30-60）：（0.1-0.5），质量份数的单位为mg，体积份数的单位为ml。

4.如权利要求1所述的聚环氧乙烷/石墨烯包覆铜纳米复合材料，其特征在于，步骤2中铜粉的质量与步骤1中氧化石墨烯的质量比为（30-60）：（0.2-0.6）。

5.如权利要求1所述的聚环氧乙烷/石墨烯包覆铜纳米复合材料，其特征在于，取步骤3得到的Cu@RGO分散于丙酮中，再加入聚环氧乙烷分散均匀，丙酮挥发后得到聚环氧乙烷/石墨烯包覆铜纳米复合材料。

6.如权利要求1-5中任一项所述的聚环氧乙烷/石墨烯包覆铜纳米复合材料在电磁屏蔽中的应用，所述Cu@RGO与PEO的质量比为1：9时，所述聚环氧乙烷/石墨烯包覆铜纳米复合材料的能效屏蔽磁电为10-14dB，频率为7-9GHz时电磁屏蔽效能为13-14 dB；

所述Cu@RGO与PEO的质量比为3：7时，所述聚环氧乙烷/石墨烯包覆铜纳米复合材料的电磁屏蔽效能为6-10dB，频率为9-12GHz时，电磁屏蔽效能为9-10dB。