[发明专利]一种温度敏感性石墨烯/聚合物杂化材料的制备方法

摘要

本发明涉及一种温度敏感性石墨烯/聚合物杂化材料的制备方法。制备方法是利用氧化石墨烯表面的羟基和卤代物发生反应，使羟基转变成卤原子，并以此作为大分子引发剂，在惰性气体氮气或者氩气的保护下，通过对甲基丙烯酸-N,N-二甲氨基乙酯单体的原子转移自由基聚合形成氧化石墨烯/聚合物的杂化材料。然后对接枝在氧化石墨烯表面的聚合物季铵化，使聚合物从最低临界溶解温度转变成具有最高临界溶解温度的性质。本发明制得的氧化石墨烯/聚合物杂化材料不仅使石墨烯溶解性大大提高，而且具有温度响应性，并且通过聚合物的季铵化，实现了最低临界溶解温度到最高临界溶解温度的转变。本发明操作方便简单，易于控制，拓宽了石墨烯的发展和应用。

主权项

一种温度敏感性石墨烯/聚合物杂化材料的制备方法，其特征在于具体步骤如下：(1)将氧化石墨烯加入到烧瓶中，并分散溶解在溶剂A中，再加入氧化石墨烯表面羟基摩尔数1～5倍的含卤化合物，加入三乙胺，在0～10°C中反应24～48小时，经抽虑，沉淀，并真空干燥，得到卤化的氧化石墨烯；(2)将步骤(1)中得到的产物加入到溶剂B中，并按照卤代氧化石墨烯表面卤基摩尔数的10～500倍的量加入甲基丙烯酸‑N, N‑二甲氨基乙酯和摩尔数的1.2～3倍加入催化剂C,在催化剂C作用下，体系在氩气或者氮气的保护下反应，反应温度为40～80°C，反应时间为12～48小时，经稀释，离心，真空干燥，即得到氧化石墨烯和甲基丙烯酸‑N, N‑二甲氨基乙酯的杂化材料；(3)将步骤(2)中得到的杂化材料加入到干燥的四氢呋喃中，再加入杂化材料中聚合物摩尔数的10～100倍的1,3‑丙磺酸内酯，在室温下反应20～48小时，经洗涤，真空干燥，即制得了季铵化聚合物和氧化石墨烯的杂化材料。