[发明专利]氧化石墨烯多孔复合材料

说明书

本发明提供了一种氧化石墨烯多孔复合材料，包括以下重量份的组分：氧化石墨烯多孔材料5～10份；葡萄糖二甲酸二甲酯与聚乙烯亚胺的共聚物1～2份；硅藻土2～5份；明胶4～8份。该氧化石墨烯多孔复合材料的比表面积为500～1000m2/g，孔隙率为85～99％。本发明将氧化石墨烯多孔材料、葡萄糖二甲酸二甲酯与聚乙烯亚胺的共聚物、硅藻土以及明胶复合制备氧化石墨烯多孔复合材料，该材料可将各组分优势组合优化，实现了各材料的理想结合，使得该复合材料机械强度良好，且具有优秀的吸附性、抑菌性、生物相容性和生物可降解性。

技术领域

本发明涉及高分子材料领域，具体涉及一种氧化石墨烯多孔复合材料。

背景技术

碳材料是自然界中最神奇的元素，不仅是组成自然界物质基础最主要的元素，而且在人类的发展进程中扮演着极其重要的角色，与我们有着密不可分的联系。由于碳元素在自然界分布相当广泛，近30年来碳纳米材料一直备受科学家的青睐，石墨烯技术研究也处于科学前沿领域。1985年发现的富勒烯和1991年发现的碳纳米管均引起巨大的影响，在全世界范围内掀起了碳家族研究热潮。2004年，英国曼彻斯特大学物理学家Geim等人利用“带如几械力分离法”制备得到了单层结构的石墨烯（Grephene）。“微机械力分离法”就是用胶带在高定向热解的石墨上反复剥离，最终得到了石墨烯。石墨烯的发现，使碳材料家族又添加了一位新成员，完成了由零维富勒稀、一维的碳纳米管、二维石墨烯到三维的石墨和金刚石的完整体系。

纳米多孔材料作为一种新型材料，其具有高孔隙率、高比表面积、独特的力学、光学和电学等特性，而这些特性使得纳米多孔材料在材料科学研究和国民经济建设等众多领域发挥着巨大的作用。

众多的纳米多孔材料中，碳基材料是应用最广泛且最为重要的一类多孔材料。石墨烯作为新型的纳米碳材料，拥有优异的力学、热学及电学性能，具有十分广阔的应用前景。常见的石墨烯是以微米级片层结构的石墨烯粉体形式存在。同时由于石墨烯片层间容易发生聚集， 在实际应用中难以操控，导致基于石墨烯的组装体很难获得较大的比表面积，更难以达到石墨烯的理论比表面积值2630m2/g，极大地阻碍了石墨烯作为吸附材料的应用。因此将微观的石墨烯组装成具有三维网络状多孔结构的石墨烯宏观体，使其在微观上具有纳米材料的本质特征的同时在宏观上又表现出多孔材料的固有性能，将具有十分重要的意义。

本发明将氧化石墨烯多孔材料、葡萄糖二甲酸二甲酯与聚乙烯亚胺的共聚物、硅藻土以及明胶复合制备氧化石墨烯多孔复合材料，该材料可将各组分优势组合优化，实现了各材料的理想结合，使得该复合材料良好的机械强度，优秀的吸附性、抑菌性、生物相容性和生物可降解性。

发明内容

本发明的技术目的在于提供一种氧化石墨烯多孔复合材料，其具有良好的机械强度，优秀的吸附性、抑菌性、生物相容性和生物可降解性。

为实现上述技术目的，本发明所提供的技术方案为：

一种氧化石墨烯多孔复合材料，包括以下重量组分：

氧化石墨烯多孔材料 5～10份；

葡萄糖二甲酸二甲酯与聚乙烯亚胺的共聚物 1～2份；

硅藻土 2～5份；

明胶 4～8份。

进一步地，氧化石墨烯多孔复合材料的比表面积为500～1000m2/g，孔隙率为85～99％。

进一步地，葡萄糖二甲酸二甲酯与聚乙烯亚胺的共聚物的合成步骤如下：称取等质量的聚乙烯亚胺和葡萄糖二甲酸二甲酯溶在乙醇中，加入1%的三乙胺，室温搅拌3～4天，得葡萄糖二甲酸二甲酯与聚乙烯亚胺的共聚物。

更进一步地，葡萄糖二甲酸二甲酯与聚乙烯亚胺的共聚物的K值为110～130。

进一步地，氧化石墨烯多孔材料的制备步骤如下：