[发明专利]一种石墨烯材料及其制备方法

权利要求书

1.一种石墨烯材料，其特征在于，其组分及质量比为：氧化石墨烯：表面活性剂：硅烷偶联剂溶液：去离子水＝1:(10～50):(5～10):(40～80)。

2.根据权利要求1所述的石墨烯材料，其特征在于，所述表面活性剂为聚乙烯吡咯烷酮。

3.根据权利要求1所述的石墨烯材料，其特征在于，所述硅烷偶联剂溶液由20％硅烷偶联剂、70％无水乙醇和10％去离子水构成。

4.根据权利要求3所述的石墨烯材料，其特征在于，所述硅烷偶联剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷和γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷中的一种或两种组成。

5.一种石墨烯材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：

S1、氧化石墨烯的制备：

通过超声波法制备，将膨胀石墨用氧化剂氧化，再用还原剂还原多余的氧化剂，然后过滤、洗涤、超声分散、剥离、干燥得到氧化石墨烯；

S2、氧化石墨烯分散液的制备：

首先将上述权利要求1中的表面活性剂添加去离子水，搅拌溶解后得到表面活性剂溶液；然后按照上述权利要求1的组分比例，将步骤S1得到的氧化石墨烯添加到表面活性剂溶液中，在常温下，在功率200W下超声分散1～2h，并混合搅拌均匀即可得到氧化石墨烯分散液；

S3、硅烷偶联剂溶液的制备：

按照上述权利要求3中的组分比例，将硅烷偶联剂、无水乙醇和去离子水混合搅拌至澄清得到混合液；

S4、表面改性制备石墨烯材料：

首先将S2步骤中得到的氧化石墨烯分散液放置于反应釜中，然后按照上述权利要求1中的组分比例，加入S3步骤中得到的硅烷偶联剂溶液，加温搅拌3～5h后，搅拌温度为60～80℃，继续搅拌冷却至室温，然后用去离子水洗涤至中性，即可得到经过改性的石墨烯材料。

6.根据权利要求5所述的石墨烯材料的制备方法，其特征在于，所述氧化剂由高锰酸钾和硝酸钠组成。

7.根据权利要求5所述的石墨烯材料的制备方法，其特征在于，所述还原剂为过氧化氢水溶液、水合肼和硼氢化钠中的任意一种。