[发明专利]一种激光诱导包覆石墨烯材料的制备方法及应用

权利要求书

1.一种激光诱导包覆石墨烯材料的制备方法，其特征在于，该方法通过含碳前体材料对目标包覆基底材料的包覆，利用激光诱导使表面的含碳前体材料还原转化为石墨烯，从而制备得到相应的激光诱导包覆石墨烯材料，所述方法包括：

含碳前体材料及包覆基底材料的选取和确定；

含碳前体材料对包覆基底材料的包覆处理；

激光诱导包覆基底材料表面的含碳前体材料还原生成石墨烯。

2.根据权利要求1所述的激光诱导包覆石墨烯材料的制备方法，其特征在于，所述含碳前体材料选自聚合物材料、非聚合碳源材料、生物质材料中的至少一种。

3.根据权利要求2所述的激光诱导包覆石墨烯材料的制备方法，其特征在于，所述聚合物材料包括但不限于聚酰亚胺、聚乙烯、聚丙烯，所述非聚合碳源材料包括但不限于石墨、木炭、炭黑、煤，所述生物质材料包括但不限于富含葡萄糖、淀粉、蔗糖、纤维素、木质素在内的天然有机糖类的秸杆、树杆、壳类。

4.根据权利要求1所述的激光诱导包覆石墨烯材料的制备方法，其特征在于，所述包覆基底材料选自红外发光材料、电池材料、隐身材料、结构增强材料中的至少一种。

5.根据权利要求4所述的激光诱导包覆石墨烯材料的制备方法，其特征在于，所述红外发光材料包括但不限于CuFe₂O₄、MgAl₂O₄、ZnGa₂O₄、镓锗酸盐，所述电池材料包括但不限于MnO₂、CuO、LiMn₂O₄、LiNiO₂，所述隐身材料包括但不限于Fe₃O₄、SiC、碳纤维，所述结构增强材料包括但不限于CaCO₃、凹凸棒土、碳基增强纤维材料。

6.根据权利要求1所述的激光诱导包覆石墨烯材料的制备方法，其特征在于，所述包覆处理采用含碳前体材料与目标包覆基底材料均匀分散混合的方式实现，或者采用含碳前体材料分散液均匀涂覆或浸渍目标包覆基底材料表面实现包覆；所述包覆处理过程中可选择性添加分散剂、纳米颗粒材料、量子点材料中的至少一种，所述分散剂包括但不限于聚丙烯酸、聚丙烯酸钠、聚乙烯醇、聚丙烯酰胺，所述纳米颗粒材料包括但不限于Au、Ag、Cu、TiO₂，所述量子点材料包括但不限于石墨烯量子点、氧化石墨烯量子点、石墨量子点。

7.根据权利要求1所述的激光诱导包覆石墨烯材料的制备方法，其特征在于，所述激光诱导前还包括对含碳前体材料预包覆材料进行碳化处理，得到表面碳化的包覆材料；所述碳化处理具体为采用加热方式将预包覆材料表面的含碳前体材料碳化，所述加热方式包括但不限于激光照射加热、微波辐射加热、红外线加热、感应加热、电阻加热。

8.根据权利要求1所述的激光诱导包覆石墨烯材料的制备方法，其特征在于，所述激光采用波长为200～400nm的紫外光、波长为400～760nm的可见光或者波长为760～14000nm的红外光。

9.根据权利要求1所述的激光诱导包覆石墨烯材料的制备方法，其特征在于，所述激光为连续激光或脉冲激光，所述脉冲激光为包括毫秒、微秒、纳秒在内的短脉冲激光，或者为包括皮秒、飞秒在内的超短脉冲激光。

10.一种根据权利要求1-9中任一项所述激光诱导包覆石墨烯材料的制备方法制备的复合材料在塑料、橡胶、涂料原材料的优化改性，以及土壤、垃圾、水质改良净化处理中的应用。