[发明专利]一种石墨烯涂层的制备方法

说明书

本发明提供了一种石墨烯涂层的制备方法，包括以下步骤：将石墨烯与金属盐加入至有机溶剂中，超声处理后得到石墨烯分散液；将石墨烯分散液作为电解液加入至电泳沉积槽中，经过电泳沉积后即可在负极表面形成石墨烯涂层。本发明的石墨烯涂层的制备方法，通过将石墨烯与金属盐混合后进行超声处理，使金属离子和石墨烯边缘的功能性基团连接，从而对石墨烯进行了带电修饰，结果让石墨烯带上正电荷，从而可以实现电泳沉积法石墨烯涂层，本发明的制备方法，所用试剂原料易得且无毒害，操作简单可控，石墨烯分散液的制备十分方便。

技术领域

本发明涉及电沉积技术领域，尤其涉及一种石墨烯涂层的制备方法。

背景技术

石墨烯作为一种具有高机械强度、化学稳定性和导电性的新型材料，自问世以来就受到了广泛关注，在复合材料、太阳能电池、涂料、领域都有着广泛的应用前景，并且已经取得了一定的成功案例。尤其是在金属材料表面防腐领域，石墨烯凭借其优异性能表现出了巨大潜力。

目前通过致密氧化膜保护、电镀更耐腐蚀材料来进行防腐的方法虽然能缓解金属的腐蚀情况，但是都会影响材料本身的机械性能，而且一旦在使用中这些表面的防护层产生缺陷时，反而会加速基体金属的腐蚀速度，造成更大的损失。虽然已有研究报道了使用气相沉积CVD的方法制备石墨烯涂层来防止腐蚀，但是气相沉积方法操作相对复杂，对设备的要求更高，不利于大批量进行生产。

基于目前石墨烯涂层的制备存在的技术缺陷，有必要对此进行改进。

发明内容

有鉴于此，本发明提出了一种石墨烯涂层的制备方法，以解决或部分解决现有技术中存在的技术问题。

第一方面，本发明提供了一种石墨烯涂层的制备方法，包括以下步骤：

将石墨烯与金属盐加入至有机溶剂中，超声处理后得到石墨烯分散液；

将石墨烯分散液作为电解液加入至电泳沉积槽中，经过电泳沉积后即可在负极表面形成石墨烯涂层。

优选的是，所述的石墨烯涂层的制备方法，所述金属盐为镁盐和/铝盐，所述有机溶剂包括乙醇、异丙醇、乙二醇或丙三醇中的一种或几种。

优选的是，所述的石墨烯涂层的制备方法，所述电泳沉积的工艺条件为：电压为10～80V、电泳温度为20～50℃、电泳时间为1～30min、正极与负极之间的间距为5～20mm。

优选的是，所述的石墨烯涂层的制备方法，所述石墨烯分散液中石墨烯的浓度为0.01～1.0mg/ml。

优选的是，所述的石墨烯涂层的制备方法，所述金属盐与所述石墨烯的质量比为(1～5):1。

优选的是，所述的石墨烯涂层的制备方法，在电泳沉积之前还包括对负极进行表面处理，表面处理具体为：将负极进行打磨，然后置于第一酸液中浸泡2～5min，然后使用乙醇洗涤，再置于第二酸液中浸泡1～3min。

优选的是，所述的石墨烯涂层的制备方法，所述第一酸液为醋酸溶液，所述第二酸液为盐酸溶液或硫酸溶液。

优选的是，所述的石墨烯涂层的制备方法，醋酸溶液溶液的浓度为0.1～0.2mol/L，盐酸溶液的浓度为0.1～1mol/L，硫酸溶液的浓度为0.05～0.5mol/L。

优选的是，所述的石墨烯涂层的制备方法，电泳沉积过程所用的正极材料为贵金属或钛，所述负极材料为铜。

优选的是，所述的石墨烯涂层的制备方法，将石墨烯与金属盐加入至有机溶剂中，于功率为80～120W下超声30～60min得到石墨烯分散液。

本发明的一种硼氮共掺杂多孔碳材料相对于现有技术具有以下有益效果：