[发明专利]一种钛量子点掺杂石墨烯基导电油墨及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种钛量子点掺杂石墨烯基导电油墨的制备方法，其特征在于，按重量份计，包括以下步骤：

制备石墨烯分散液：提供石墨粉，采用改性的Hummers法制备氧化石墨烯， 经离心、重悬制得5～150mg/mL的石墨烯分散液；

制备钛量子点分散液：提供钛原料，采用液相剥离法对所述钛原料进行剥离，经离心、重悬制得5～80mg/mL的钛量子点分散液；

制备石墨烯-炭黑色浆：取50～250份第一分散剂并搅拌，向第一分散剂中缓慢加入15～40份石墨烯分散液及5～25份导电炭黑，得到石墨烯-炭黑色浆；

制备钛量子点浆体：取50～250份第一分散剂并搅拌，向第一分散剂中缓慢加入40～120份钛量子点分散液以及剥离树脂5～20份，制得钛量子点浆体；

制备钛量子点掺杂石墨烯基混合液：分别将钛量子点浆体及50～200份第二分散剂缓慢滴加到搅拌的石墨烯炭黑色浆中，滴加完成后将混合液转移至70～ 100℃的高压反应釜中，反应0.5～2h后自然冷却，反应过程中持续搅拌，制得钛量子点掺杂石墨烯基混合液；

制备钛量子点掺杂石墨烯基导电油墨：搅拌钛量子点掺杂石墨烯基混合液的同时，向钛量子点掺杂石墨烯基混合液中添加0.5～2.5份结构稳定剂、0.5～2.5 份聚丙烯腈-马来酸酐共聚物以及5～10份流平剂，添加完成后持续搅拌0.5～6h， 制得钛量子点掺杂石墨烯基导电油墨；

所述搅拌转速为100～5000rpm，所述第一分散剂包括1～10mol/L的强酸溶液、乙醇及纤维素衍生物，其中，强酸溶液、乙醇及纤维素衍生物质量配比为 10:50～300:5～20；

所述第二分散剂包括丙二醇、环己醇、松油醇、乙醇、乙二醇、异丙醇及醋酸乙酯中的一种或多种的组合。

2.如权利要求1所述的钛量子点掺杂石墨烯基导电油墨的制备方法，其特征在于，在制备石墨烯分散液过程中，将制备的氧化石墨烯转移至高温碳化炉进行高温碳化30～90s，高温碳化炉中充填惰性气体，高温碳化炉的温度为500～ 1200℃，将高温膨胀的氧化石墨烯制成5～150mg/mL的石墨烯分散液。

3.如权利要求1所述的钛量子点掺杂石墨烯基导电油墨的制备方法，其特征在于，在制备钛量子点分散液过程中，将所述钛原料加入至极性溶剂中，在冰浴环境下采用探头超声10-15h；

所述探头超声结束后，再采用水浴超声，所述水浴超声时间为6-15h，所述水浴的温度保持5-15℃；

所述水浴超声结束后，进行离心和重悬得到钛量子点分散液。

4.如权利要求1所述的钛量子点掺杂石墨烯基导电油墨的制备方法，其特征在于，所述强酸溶液为盐酸溶液或者硫酸溶液，所述纤维素衍生物为甲基纤维素、乙基纤维素、羟甲基纤维素、羟乙基纤维素、醋酸纤维素及硝酸纤维素中的一种或多种的组合。

5.如权利要求1所述的钛量子点掺杂石墨烯基导电油墨的制备方法，其特征在于，在制备钛量子点浆体步骤中，所述剥离树脂为环氧树脂、聚二甲基硅氧烷树脂、聚碳酸酯树脂、聚氨酯树脂、丙烯酸树脂、水性醇酸树脂、酚醛树脂和硅丙树脂中的一种或多种的组合。

6.如权利要求1所述的钛量子点掺杂石墨烯基导电油墨的制备方法，其特征在于，在制备钛量子点掺杂石墨烯基导电油墨步骤中，所述流平剂包括聚吡咯，所述流平剂还包括聚乙烯醇或者聚乙二醇，其中，聚吡咯与聚乙烯醇或聚乙二醇的质量之比为8:1～5；

所述结构稳定剂包括乙二胺和对甲基苯酚，所述乙二胺和对甲基苯酚的质量配比为10:1～15。

7.如权利要求1-6任一项所述的钛量子点掺杂石墨烯基导电油墨的制备方法在制备石墨烯导电膜上的应用。