[发明专利]一种掺杂激光石墨烯材料及其制备方法

权利要求书

1.一种掺杂石墨烯复合材料，包含基材层、石墨烯功能层，石墨烯功能层中含有激光诱导石墨烯，其特征在于，在所述石墨烯功能层中含有金属化合物、金属单质、含氮官能团激光诱导石墨烯、含磷官能团激光诱导石墨烯、含硫官能团激光诱导石墨烯、含硼官能团激光诱导石墨烯中的至少一种，在所述的基材层中，含有前驱体，所述前驱体的粒径为50-500nm。

2.如权利要求1所述的复合材料，其特征在于，所述金属化合物包括铁化合物、锰化合物、镍化合物、金化合物、银化合物的至少一种；所述金属单质为金或银的至少一种。

3.如权利要求2所述的复合材料，其特征在于，在所述掺杂激光石墨烯材料中含有纤维素，所述石墨烯功能层包括激光石墨烯，所述纤维素分散于基材与石墨烯功能层，处于石墨烯功能层的纤维素全部或部分转化为了碳化纤维素。

4.如权利要求3所述的复合材料，其特征在于，所述纤维素包括处于所述基材层与所述石墨烯功能层过渡区域的纤维素，所述纤维素连接了所述基材层与所述石墨烯功能层，所述纤维素包括分子互相缠结形成网状结构的纤维素与碳化纤维素，部分激光石墨烯嵌套于所述网状结构。

5.如权利要求4所述的复合材料，其特征在于，前驱体是生物质类材料，生物质类材料的成分包括木质素、单宁酸、多酚、黄酮类化合物的一种或其组合；合成类材料包括光刻胶、聚酰亚胺膜、聚酰亚胺纤维纸、聚酰亚胺泡沫海绵、聚砜类聚合物、特氟龙、酚醛树脂、ABS塑料、聚苯乙烯聚合物的一种或其组合；矿物类材料包括煤炭、炭黑、氧化石墨烯、石墨的一种或其组合。

6.如权利要求5所述的复合材料，其特征在于，所述木质素是Kraft木质素、碱木质素、脱碱木质素、木质素硫酸盐的一种或其组合。

7.如权利要求6所述的复合材料，其特征在于，所述木质素粒径为50-500nm。

8.一种激光石墨烯掺杂方法，其特征在于，使用激光照射激光诱导石墨烯基材制备掺杂激光石墨烯材料，所述激光的波长范围是9.3-10.6μm、625-740nm、450-480nm、1053nm，激光诱导石墨烯基材表面承受的激光强度范围是3J/cm²-40J/cm²，所述激光诱导石墨烯基材经过了掺杂处理，所述激光诱导石墨烯基材的厚度是0.02-0.5mm。

9.如权利要求8所述的掺杂方法，其特征在于，所述掺杂处理的方法是将掺杂物质与激光诱导石墨烯基材进行混合，所述掺杂物质包括铁系元素化合物、锰化合物、氮化合物、硼化合物、硼单质、磷化合物、金化合物、银化合物、金单质、银单质、硫化合物所述的一种或其组合。

10.如权利要求9所述的掺杂方法，其特征在于，所述掺杂处理的方法是通过喷涂、浸渍、沉积方法的一种或其组合将掺杂物质附着于激光诱导石墨烯基材表面，所述掺杂物质包括铁系元素化合物、锰化合物、氮化合物、硼化合物、硼单质、磷化合物、金化合物、银化合物、金单质、银单质、硫化合物所述的一种或其组合。

11.如权利要求9或10所述的掺杂方法，其特征在于，所述激光诱导石墨烯基材中还含有纤维素，所述纤维素的直径小于100nm、长径比是1000-1500；或者所述纤维素直径是0.1-120um、长度是0.1-5mm。

12.如权利要求11所述的掺杂方法，其特征在于，所述激光诱导石墨烯基材含有前驱体，所述前驱体是木质素，所述木质素的粒径是10nm-500nm。