[发明专利]一种具有仿生结构的复合石墨烯导热薄膜及其制备

权利要求书

1.一种具有仿生结构的复合石墨烯导热薄膜，其特征在于，所述的导热薄膜由纳米纤维素、聚乙烯亚胺和石墨烯层层组装后，构筑成为模仿贝壳的“砖块-泥浆”结构的复合膜；该复合膜是以预先制备的纳米纤维素膜作为基膜层层组装，反复操作40次，制备得到纳米纤维素/聚乙烯亚胺/氧化石墨烯复合膜，还原后得到多层复合的纳米纤维素/聚乙烯亚胺/还原氧化石墨烯薄膜，最后进行紫外光照或者高温加热而制得；所述复合膜由以下质量百分比的组分制成：石墨烯10%，纳米纤维素和聚乙烯亚胺90%。

2.一种制备权利要求1所述具有仿生结构的复合石墨烯导热薄膜的方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）制备纳米纤维素膜；具体为：将11.666mL纳米纤维素分散在去离子水中，配制成浓度为2mg/mL的纳米纤维素分散液，超声并真空抽滤后得到基膜，在60℃的真空干燥箱中热压24h，得到纳米纤维素基膜；

（2）将上述步骤（1）中的纳米纤维素膜作为基膜层层组装，反复操作10~100次，使得各层之间依次组装，制备纳米纤维素/聚乙烯亚胺/氧化石墨烯复合膜；

具体为：将1.633mL氧化石墨烯分散在去离子水中，配制成浓度为1mg/mL的氧化石墨烯分散液；将8.3325mL纳米纤维素和0.515g聚乙烯亚胺分别分散在去离子水中，配制成浓度为1mg/mL的纳米纤维素分散液，浓度为2mg/mL的聚乙烯亚胺溶液，然后两者按照体积比1:4的比例混合制成纳米纤维素/聚乙烯亚胺分散液；

将上述步骤（1）中得到的纳米纤维素基膜浸入到纳米纤维素/聚乙烯亚胺分散液中5min，随后在去离子水中漂洗2min，最后在空气流中的红外干燥箱中干燥；取出后，再浸入到氧化石墨烯溶液中5min，经过类似的漂洗及干燥过程，此为一个组装周期，制得单层纳米纤维素/聚乙烯亚胺/氧化石墨烯复合薄膜；反复操作40次，使得各层之间依次组装，组装40个周期即可制得40层复合的纳米纤维素/聚乙烯亚胺/氧化石墨烯复合薄膜；

（3）将上述步骤（2）中制得的纳米纤维素/聚乙烯亚胺/氧化石墨烯复合薄膜还原，具体是将纳米纤维素/聚乙烯亚胺/氧化石墨烯复合薄膜置于加有还原剂的溶液中1h，升温至90℃制成纳米纤维素/聚乙烯亚胺/还原氧化石墨烯复合膜,所述还原剂为水合肼；

（4）将上述步骤（3）中制得的纳米纤维素/聚乙烯亚胺/还原氧化石墨烯复合膜，用紫外光照射1h，或在氮气气氛、130 ℃~250 ℃下加热2~4h，制得具有仿生结构的复合石墨烯导热薄膜。