[发明专利]一种聚合物改性石墨烯的新方法

摘要

本发明公开了一种聚合物改性石墨烯的新方法。通过引入聚多巴胺，将共价改性与非共价改性结合，在保证石墨烯结构完整性的前提下提高改性产物结构稳定性。首先利用了多巴胺的强粘附性，使其在石墨烯片表面自聚成膜，并通过酰胺化反应在多巴胺上接枝原子转移自由基聚合(ATRP)常用引发剂2-溴-2-甲基丙酰溴(BiBB)，同时氧化石墨烯(GO)被多巴胺(DA)部分还原，得到石墨烯大分子引发剂RGO@PDA-Br。然后加入聚合单体，引发其在石墨烯表面发生ATRP聚合，得到聚合物改性的石墨烯材料。本发明通过控制单体浓度及反应时间等条件，得到表面接枝不同聚合物密度及聚合物链长度的改性石墨烯材料，这符合ATRP可控/活性聚合的特点。此外，本发明所提出聚合物改性石墨烯新方法的可行性与普适性，适用于可进行ATRP聚合的各类单体。

主权项

一种聚合物改性石墨烯的新方法，其特征在于具体步骤如下：第一步：将DA、一定摩尔比例的BiBB及三乙胺(TEA)加入到烧杯中，通N2除掉氧气，冰水浴下搅拌8～14h；第二步：超声制备GO的均一水分散液，并将其加入到第一步反应体系中，常温下搅拌8～12h；随后将产物离心、洗涤，所得固体再次分散在去离子水中，冷冻干燥得到石墨烯大分子引发剂RGO@PDA‑Br；第三步：将引发剂RGO@PDA‑Br、引发剂配体N，N，N′，N，′N″‑五甲基二亚乙基三胺(PMDETA)、CuBr、铜丝、适量溶剂以及ATRP单体加入到圆底烧瓶中，通过冷冻解冻泵循环法除掉体系中的水和氧气，75～90℃下反应12～24h，反应结束后用微孔滤膜过滤，取滤饼用溶剂和乙醇反复洗涤，真空干燥。