[发明专利]一种强韧一体化仿生层状石墨烯复合材料的制备方法

摘要

一种强韧一体化仿生层状石墨烯复合材料的制备方法。受自然界鲍鱼壳有机‑无机微纳米多级层层组装结构及其有机‑无机相互交联的启发，将无机氧化石墨烯与有机多巴胺，通过蒸发诱导自组装的方法，仿生构筑层状石墨烯复合材料，获得的仿鲍鱼壳层状复合材料不仅具有高强度同时具有高韧性，其强度是天然鲍鱼壳的2倍，韧性是天然鲍鱼壳的1.5倍，同时还具有优异的电导率，在航空航天、组织工程、电容器电极等领域具有潜在应用。

主权项

一种强韧一体化仿生层状石墨烯复合材料的制备方法，其特征在于实现步骤如下：(1)采用搅拌超声方法将氧化石墨烯配成均匀的氧化石墨烯水溶液；(2)将弱碱性三羟甲基氨基甲烷Tris缓冲溶液及多巴胺加入所述氧化石墨烯水溶液中，持续搅拌，使溶液颜色由棕色变为黑色，得到搅拌均匀的混合液；(3)在搅拌过程中，多巴胺上的胺基官能团与氧化石墨烯上的羧基及环氧基发生共价交联；(4)通过调控氧化石墨烯与的质量比例，控制氧化石墨烯在复合材料中的质量分数；(5)将步骤(2)中搅拌均匀的混合液置于玻璃器皿中，采用蒸发诱导自组装方法，获得仿生层状氧化石墨烯复合材料；(6)将仿生层状氧化石墨烯复合材料用氢碘酸(HI)还原，获得强韧一体化的仿生层状石墨烯复合材料，且具电导率大于70Sm‑1；所述步骤(5)采用蒸发诱导自组装方法具体实现过程为：(51)首先将搅拌均匀的混合液溶于导入玻璃器皿中；(52)将玻璃器皿移入烘箱中，烘箱的温度控制在45‑60℃范围内；(53)随着溶液的慢慢挥发，氧化石墨烯慢慢自组装成层状结构，待水溶 液挥发干，即得到仿生层状石墨烯复合材料。