[发明专利]一种纳米氧化石墨烯表面聚合物功能化的方法

摘要

本发明涉及一种纳米氧化石墨烯表面聚合物功能化的方法。具体步骤为：通过改良的Hummers方法从天然石墨粉制备氧化石墨烯，利用聚乙二醇单甲醚与芘酸进行酯化反应生成芘基为端基的聚乙二醇，最后通过芘基与氧化石墨烯表面之间的π-π相互作用把芘基为端基的聚乙二醇接枝到氧化石墨烯表面，即得到表面聚合物功能化的氧化石墨烯。本发明制得的表面聚合物功能化的氧化石墨烯，其溶解性大大提高。本实验采取的主要线路是预先设计并制备复杂结构的聚合物然后把它接枝到氧化石墨烯上，并且接枝反应在常温常压下就可以进行，使整个实验过程非常简便。因此本研究提供了一种直接的方法修饰氧化石墨烯和制备功能化氧化石墨烯-聚合物复合物，以形成一种新的无机-有机杂化材料，这将加速氧化石墨烯基材料的发展和应用。

主权项

一种纳米氧化石墨烯表面聚合物功能化的方法，其特征在于具体步骤如下：（1）采用改良的Hummers方法用天然石墨粉制备氧化石墨烯；（2）将聚乙二醇单甲醚加入反应釜中，并溶解在溶剂A中，加入与聚乙二醇单甲醚摩尔数1~2倍的芘酸B，待溶解后，依次加入芘酸上羧酸基团摩尔数1.1~2倍量的失水剂1，3‑二环己基碳二亚胺和羧酸基团摩尔数0.05~0.1倍的催化剂4‑二甲氨基吡啶；反应温度为10~40℃，反应时间为24~48h，经抽滤，用乙醚沉淀，并真空干燥后，得到芘基为端基的聚乙二醇；（3）将氧化石墨烯放入N,N‑二甲基甲酰胺中并超声分散，形成均匀分散、质量浓度为1mg/mL~5mg/mL的氧化石墨烯溶液，再加入步骤(1)所得的芘基为端基的聚乙二醇0.1~1g，继续超声分散，经旋蒸除去溶剂A，用甲醇沉淀，并真空干燥后，得到通过非共价键接枝芘基为端基的聚乙二醇的氧化石墨烯。