[发明专利]一种氨基化氧化石墨烯纳米片的制备方法和在有机太阳能电池中的应用

权利要求书

1.氨基化氧化石墨烯纳米片在有机太阳能电池中作为电子传输层方面的应用，其特征在于，所述氨基化氧化石墨烯纳米片的制备方法包括如下步骤：

(a)冰浴条件下将石墨粉末，硝酸钠和高锰酸钾按顺序加入浓硫酸中，搅拌反应，全部加入完毕后加热搅拌一段时间，再加入常温蒸馏水加热搅拌反应一段时间，再第二次加入热蒸馏水常温搅拌，最后加入过氧化氢混合搅拌反应，后处理得到氧化石墨烯纳米片；

(b)将步骤(a)制得的所述氧化石墨烯纳米片制成水分散液后，加入至氨水中，再加入蒸馏水，并在室温搅拌均匀后进行水热反应，纯化制备得到氨基化的氧化石墨烯纳米片分散液。

2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，步骤(a)中，所述石墨粉末与硝酸钠的质量比为5g:(3-7)g。

3.根据权利要求2所述的应用，其特征在于，步骤(a)中，所述石墨粉末与硝酸钠的质量比为5g:5g。

4.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，步骤(a)中，所述石墨粉末和高锰酸钾的质量比为5g:(10-20)g；所述石墨粉末和浓硫酸的质量体积比为(5g):(100-130)mL；石墨粉末和30wt％过氧化氢溶液的质量体积比为(5g):(25-75)mL。

5.根据权利要求4所述的应用，其特征在于，步骤(a)中，

所述石墨粉末和高锰酸钾的质量比为5g:15g；

和/或，所述石墨粉末和浓硫酸的质量体积比为5g:115mL；

和/或，所述石墨粉末和30wt％过氧化氢溶液的质量体积比为5g:50mL。

6.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，步骤(a)中，所述冰浴条件温度为小于等于5℃；冰浴搅拌持续时间为10-20分钟；在搅拌前一次性加入石墨粉末，并于搅拌持续过程中分批缓慢加入硝酸钠和高锰酸钾。

7.根据权利要求6所述的应用，其特征在于，步骤(a)中，

所述冰浴条件温度为5℃；

和/或，冰浴搅拌持续时间为15分钟。

8.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，步骤(a)中，冰浴后的加热搅拌中，第一次加热搅拌温度为30-60℃；时间为20-60分钟。

9.根据权利要求8所述的应用，其特征在于，步骤(a)中，

冰浴后的加热搅拌中，第一次加热搅拌温度为45℃；

和/或，时间为40分钟。

10.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，步骤(a)中第一次加入常温蒸馏水的体积为200-300mL，加入后搅拌反应温度为50-150℃，搅拌时间为0.5-1.5小时；

第二次加入热蒸馏水的温度为30-70℃，体积为250-750mL；加入后停止加热，搅拌时间为10-20分钟。

11.根据权利要求10所述的应用，其特征在于，步骤(a)中，

第一次加入常温蒸馏水的体积为250mL，加入后搅拌反应温度为100℃，搅拌时间为1小时；

和/或，第二次加入热蒸馏水的温度为50℃，体积为500mL；加入后停止加热，搅拌时间为15分钟。

12.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，步骤(a)中，加入过氧化氢后的搅拌为常温搅拌，时间为10-20分钟。

13.根据权利要求12所述的应用，其特征在于，步骤(a)中，加入过氧化氢后的搅拌为常温搅拌，时间为15分钟。

14.根据权利要求12或13所述的应用，其特征在于，步骤(a)中，后处理包括过滤、用去离子水和乙醇洗涤、超声、透析的步骤。