[发明专利]一种氧化石墨烯纸及其制备方法

说明书

本发明公开了一种氧化石墨烯纸的制备方法，包括以步骤：步骤一，滤纸预处理：用氯化钠溶液完全浸润滤纸；步骤二，氧化石墨烯的涂覆|:氧化石墨烯溶液均匀滴涂到步骤一所得的滤纸上，使氧化石墨烯在滤纸上铺展开；放置在恒温箱中125℃以下干燥；步骤三，将氧化石墨烯从滤纸上剥离。本发明的氧化石墨烯纸的制备方法在制备氧化石墨烯纸时氧化石墨烯纸可以很容易地从滤纸上整体剥离，并且该方法简单易行，不涉及昂贵的仪器，也不需要惰性气体的保护，成本低、安全性好，适宜规模化制备。本发明所制备的氧化石墨烯纸有较好的完整性、而且尺寸以及厚度可调，可在离子筛分、能量存储、电磁屏蔽等领域应用。

技术领域

本发明属于石墨烯的制备领域，尤其涉及一种氧化石墨烯纸及其制备方法。

背景技术

纸状或箔状材料的使用领域包括保护层、化学过滤器、电池或超级电容器的组件、胶粘剂层、电子或光电组件以及分子存储；基于纳米级组件的无机“纸状”材料，如剥离蛭石或云母片等已被深入研究并商业化用作保护涂层、高温粘合剂、介电屏障和气体不渗透膜。氧化石墨烯纸是一种具有层状结构的自支撑薄膜，是由若干单层氧化石墨烯组成的层状结构的类纸质材料。氧化石墨烯纸具有非凡的机械强度，优异的柔韧性；氧化石墨烯纸经过热还原或者化学还原能够制备出具有良好导电性的还原氧化石墨烯纸，氧化石墨烯纸和还原氧化石墨烯纸良好的力学、热学、光学、电学性能以及较好的生物相容性，使得其在离子筛分、电磁屏蔽、超级电容器以及生物医用材料中有着重要的应用前景。

目前制备氧化石墨烯纸的方法有真空抽滤法、L-B膜法以及溶剂蒸发法。但是这几种方法常常会涉及到真空装置、昂贵仪器的使用或复杂的步骤，在低成本的大规模的制备中存在局限性。中国专利申请CN106865529A公开了一种触发方式的微波辅助高品质还原氧化石墨烯的制备方法，使用氯化钙润湿滤纸后将氧化石墨烯溶液滴加到滤纸上铺展开，然后再将1％氯化钙溶液滴加在铺展开的氧化石墨烯上；然后将带有氧化石墨烯的滤纸在去离子水中清洗、取出干燥，最后取下薄层状的氧化石墨烯。这种方法制备的薄层状的氧化石墨烯与滤纸结合较为牢固，不易将氧化石墨烯与滤纸完整分离。

发明内容

本发明的目的为：提供一种氧化石墨烯纸的制备方法，该方法制备的氧化石墨烯纸可以方便地从滤纸上完整剥离。

本发明的技术方案为：

一种氧化石墨烯纸的制备方法，包括以步骤：

步骤一，滤纸预处理：用氯化钠溶液完全浸润滤纸；

步骤二，氧化石墨烯的涂覆

将氧化石墨烯溶液均匀滴涂到步骤一所得的滤纸上，使氧化石墨烯在滤纸上铺展开；放置在恒温箱中125℃以下干燥；

步骤三，将氧化石墨烯从滤纸上剥离。

本发明的氧化石墨烯纸的制备方法通过用氯化钠溶液浸润滤纸，然后将氧化石墨烯涂覆到该滤纸上，干燥后用镊子轻轻夹取即可将氧化石墨烯纸完整地与滤纸分离，氧化石墨烯纸不破裂，也没有在滤纸上粘结过多的氧化石墨烯。使用本发明的方法，可以根据所需氧化石墨烯纸要求的面积大小，通过改变涂覆氧化石墨烯纸面积的大小制得所需大小的氧化石墨烯纸；采用不同的单位面积滴涂量可以得到不同厚度的氧化石墨烯纸。本发明的方法制备氧化石墨烯纸，方法简单易行，既不需要还原剂和惰性气体的保护，也不需要真空环境，整个过程不涉及使用昂贵仪器；氧化石墨烯纸的面积和厚度可调。由于氧化石墨烯纸与滤纸的剥离很容易，可以很方便地获得面积较大的、形状完整的氧化石墨烯纸。本发明中使用的氧化石墨烯可以用Hummer法制得，也可以是机械剥离法制得。氧化石墨烯溶液为水分散溶液。本发明的方法中，步骤二的干燥温度应在125℃以下，大于125℃时，氧化石墨烯纸完整剥离变得困难。

优选地，所述氯化钠溶液的质量百分比浓度为1％-15％。更高的氯化钠溶液浓度也可以使用，但是并未带来更好的有益效果，因此，优选氯化钠溶液的质量百分比浓度为1％-15％。