[发明专利]一种高分散酰胺化低维碳材料的改性方法

权利要求书

1.一种高分散酰胺化低维碳材料的改性方法，其具体步骤如下：

(1)将低维碳材料放入硝酸中冷凝回流，离心洗涤后放入烘箱烘干得到酸化低维碳材料；

(2)将酸化后的低维碳材料、乙醇和酰胺化改性剂按质量比为1:(1～3):(0.2～0.5)放入球磨机球磨得到酰胺化碳材料；

(3)向球磨得到的酰胺化碳材料中依次加入有机溶剂、去离子水离心；

(4)将离心后的酰胺化改性碳材料真空冻干，得到改性的酰胺化低维碳材料。

2.根据权利要求1所述的改性方法，其特征在于步骤(1)中所述的低维碳材料为碳纤维(CF)、碳纳米管(CNTs)或石墨烯(GN)中的一种或几种；硝酸的质量浓度为50％～68％；低维碳材料的质量与硝酸的体积的比为1/20～1/60g/ml。

3.根据权利要求1所述的改性方法，其特征在于步骤(1)中所述的离心为先低速离心，然后再高速离心，其中第一次离心的转速为2000～4000r/min，离心时间为2～4min；第二次离心为6000～8000r/min，时间为8～10min，再重复第二次离心操作5～10次。

4.根据权利要求1所述的改性方法，其特征在于步骤(1)中所述的冷凝回流的温度为40～80℃，冷凝回流的时间为2～8h；烘箱烘干的温度为40～80℃，烘干的时间为8～12h。

5.根据权利要求1所述的改性方法，其特征在于步骤(2)中所述的酰胺化改性剂为2,4-二氨基甲苯(TDA)、4,4'-二氨基二苯醚(ODA)、4,4'-二氨基二苯砜(DDS)、二氨基二苯甲烷(DDM)或3,3'-二氨基联苯甲胺(DAB)中的一种。

6.根据权利要求1所述的改性方法，其特征在于步骤(2)中所述的球磨机的转速为300～500r/min，球磨时间为24～36h，每2～4h转向一次；球磨机中填充的磨球为直径0.5mm、2mm、4mm氧化锆球按质量比为1:(0.5～3):(0.5～4)；氧化锆球的加入质量为低维碳材料质量的5～10倍；低维碳材料加入质量同球磨罐的体积比为1/20～1/10g/ml。

7.根据权利要求1所述的改性方法，其特征在于步骤(3)中的有机溶剂为N，N二甲基甲酰胺(DMF)、N，N二甲基乙酰胺(DMAC)或N-甲基吡咯烷酮(NMP)中的一种。

8.根据权利要求1所述的改性方法，其特征在于步骤(3)中离心转速为6000～8000r/min，离心时间为8～10min，重复10～15次。

9.根据权利要求1所述的改性方法，其特征在于步骤(4)中冻干为先放入冰箱预冷冻处理，然后再冷冻干燥；其中预冷冻处理温度为2～6℃，预冷冻处理时间为6～24h；冷冻干燥温度为-40～-30℃；冷冻干燥时间为24h～36h。