[发明专利]一种纤维素纳米晶/石墨烯复合彩色膜及其快速制备方法

权利要求书

1.一种纤维素纳米晶/石墨烯复合彩色膜，其特征在于：该纤维素纳米晶/石墨烯复合彩色膜包括以下重量百分比的原料组分：

纤维素纳米晶  99.0～99.7％；

石墨烯        0.3～1.0％；

该复合彩色膜是将纤维素纳米晶/石墨烯复合溶液通过真空抽滤的方法制得。

2.一种如权利要求1所述的纤维素纳米晶/石墨烯复合彩色膜的制备方法，其特征在于该方法包括以下步骤：

(1)纤维素纳米晶悬浮液的制备：将纤维素加入55～69wt％的H₂SO₄在40～60℃下搅拌进行酸解，加入去离子水终止反应，并将所得溶液静置后，使用离心机进行离心分离，将分离得到的沉淀洗涤，并重复分离至上清液变浑浊；由此得到纤维素纳米晶悬浮液，将该悬浮液在冰水浴中超声处理10～40分钟，然后保存备用；

(2)低温热还原石墨烯的制备：将氧化石墨烯粉末分散于水中，用超声仪进行分散处理得到氧化石墨烯溶液，将溶液冷冻干燥得到氧化石墨烯气凝胶，随后将气凝胶在220～270℃下热退火处理得到低温热还原石墨烯；

(3)纤维素纳米晶/石墨烯彩色复合膜的制备：将制备好的纳米晶悬浮液稀释至0.5～2wt％，按照纤维素纳米晶99.0～99.7％，石墨烯0.3～1.0％的重量比例进行复合，并经10～25h超声处理后，石墨烯均匀分散于溶液中形成复合溶液；

(4)最后用真空抽滤装置将复合溶液抽滤成膜。

3.根据权利要求2所述的纤维素纳米晶/石墨烯复合彩色膜制备方法，其特征在于，所制得的复合彩色膜的颜色可以通过纤维素纳米晶/石墨烯彩色复合膜的制备步骤中的超声处理时间进行控制。

4.根据权利要求2所述的方法制备得到的纤维素纳米晶/石墨烯复合彩色膜，其特征在于，该复合彩色膜具有吸水性。

5.根据权利要求2所述的方法制备得到的纤维素纳米晶/石墨烯复合彩色膜，其特征在于该复合彩色膜具有湿度效应，可以通过改变膜所含水分来改变复合彩色膜的颜色。

6.根据权利要求2所述的方法制备得到的纤维素纳米晶/石墨烯复合彩色膜，其特征在于纤维素纳米晶沿垂直于膜表面的方向取向。

7.根据权利要求2所述的纤维素纳米晶/石墨烯复合彩色膜制备方法在薄膜制备中的应用。