[发明专利]耐弯折的碳纳米管/石墨烯复合薄膜、其制备方法及应用

说明书

本发明公开了一种耐弯折的碳纳米管/石墨烯复合薄膜、其制备方法及应用。所述碳纳米管/石墨烯复合薄膜具有多孔网状结构，并且所述复合薄膜包括由石墨烯片层膨胀形成的多孔结构以及碳纳米管，其中至少部分的碳纳米管分布于石墨烯片层之间形成三维网络结构。所述制备方法包括：在保护性气氛中对碳纳米管/氧化石墨烯复合薄膜依次进行炭化处理及石墨化处理，制得主要由碳纳米管与还原氧化石墨烯组成的耐弯折的碳纳米管/石墨烯复合薄膜。本发明通过对碳纳米管/氧化石墨烯复合薄膜进行炭化和石墨化处理，利用碳纳米管在石墨烯片层之间形成三维网络结构，从而得到既具有很高的耐弯折性能，又具有很好的电磁屏蔽性能的碳纳米管/石墨烯复合薄膜。

技术领域

本发明涉及碳纳米管/氧化石墨烯复合材料领域，尤其涉及一种耐弯折的碳纳米管/石墨烯复合薄膜及其制备方法。

背景技术

纳米碳材料，例如碳纳米管、石墨烯等材料具有优异的电化学性能、力学性能和热学性能，相对于传统的金属材料在热导率和电化学性质方面存在着更大的优势。目前人们对于碳纳米管和石墨烯复合薄膜的研究也很多，但是他们对复合结构的处理过程复杂，且复合薄膜的性能并没有很好地改善。随着现代科技的不断地发展，越来越多的电子产品应用在人们的日常生活之中，这些电子设备的电磁干扰严重影响了电子设备的正常运行以及的周围环境。因此电磁干扰(EMI)屏蔽材料越来越受到研究人员的广泛关注。但是目前传统的电磁屏蔽材料并不具有轻质性、柔韧性等特点，在电磁屏蔽产品的应用方面存在着很大的不足。纳米碳材料，例如碳纳米管、石墨烯等具有轻质、耐腐蚀、良好的柔韧性等优势，成为电磁屏蔽最有发展潜力的电磁屏蔽材料。因此，将碳纳米管和石墨烯等纳米碳材料制备成具有可折叠性能的纳米碳复合材料，在推进纳米碳材料在轻柔可折叠电磁屏蔽材料方面的应用具有很好的前景。然而目前，市场上尚未见具有良好电磁屏蔽性能的碳纳米管/石墨烯复合薄膜。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种耐弯折的碳纳米管/石墨烯复合薄膜及其制备方法，以克服现有技术中的不足。

本发明的另一目的在于提供所述耐弯折的碳纳米管/石墨烯复合薄膜的应用。

为实现前述发明目的，本发明采用的技术方案包括：

本发明实施例提供了一种耐弯折的碳纳米管/石墨烯复合薄膜，所述复合薄膜具有多孔网状结构，并且所述复合薄膜包括由石墨烯片层膨胀形成的多孔结构以及碳纳米管，其中至少部分的碳纳米管分布于石墨烯片层之间形成三维网络结构。

本发明实施例还提供了一种耐弯折的碳纳米管/石墨烯复合薄膜的制备方法，其包括如下步骤：

提供碳纳米管/氧化石墨烯复合薄膜；

在保护性气氛中对所述碳纳米管/氧化石墨烯复合薄膜依次进行炭化处理及石墨化处理，制得主要由碳纳米管与还原氧化石墨烯组成的耐弯折的碳纳米管/石墨烯复合薄膜。

本发明实施例还提供了由前述方法制备的耐弯折的碳纳米管/石墨烯复合薄膜。

本发明实施例还提供了前述耐弯折的碳纳米管/石墨烯复合薄膜于电磁屏蔽领域中的应用。

相应的，本发明实施例还提供了一种电磁屏蔽材料，其包含前述耐弯折的碳纳米管/石墨烯复合薄膜。

与现有技术相比，本发明的有益效果至少在于：

1)本发明提供的制备方法操作技术成熟，成膜方式简单，通过对碳纳米管/氧化石墨烯复合薄膜进行炭化和石墨化处理，可以很好的构建一个三维网络结构，利用碳纳米管在石墨烯片层之间形成三维网络结构，从而得到既具有很高的耐弯折性能，可折叠，又具有很好的电磁屏蔽性能的碳纳米管/石墨烯复合薄膜；

2)本发明提供的耐弯折的碳纳米管/石墨烯复合薄膜与传统的电磁屏蔽材料相比具有轻质性、柔韧性等优势，为纳米碳材料在电磁屏蔽领域的发展提供了很好的研究基础。

附图说明