[发明专利]一种表面修饰定向纳米纤维的石墨烯薄膜的制备方法

摘要

本发明公开了一种表面修饰定向纳米纤维的石墨烯薄膜的制备方法。所述方法先对玻璃基底进行硅烷化处理，将氧化石墨烯分散液采用提拉覆膜法在玻璃基底表面制备氧化石墨烯薄膜，再利用静电纺丝技术，在氧化石墨烯薄膜表面定向纺丝，制备表面附有定向聚丙烯腈纳米纤维的复合材料，之后复合材料经水合肼还原，氧化石墨烯还原成石墨烯，最后还原后的复合材料进行氧等离子体刻蚀，剥去未被纤维覆盖的石墨烯，制得表面修饰定向纳米纤维的石墨烯薄膜。本发明将定向纳米纤维与石墨烯薄膜相结合，以定向纤维划分的石墨烯薄膜经刻蚀后，其比表面积及细胞附着力显著增强，可作为培养细胞定向分裂分化的优良载体，在生物学领域有着良好的应用前景。

主权项

1.一种表面修饰定向纳米纤维的石墨烯薄膜的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：步骤1，氧化石墨烯分散液的制备：将氧化石墨在水中超声分散180～240min，得到1.0～2.0mg/mL的氧化石墨烯分散液；步骤2，硅烷化玻璃基底的制备：将玻璃基底用食人鱼溶液刻蚀2～3h，依次用乙醇和水清洗，置于3‑氨丙基三乙基硅烷的甲苯溶液中刻蚀20～40min，依次用甲苯、乙醇与水清洗，得到硅烷化玻璃基底；步骤3，氧化石墨烯薄膜的制备：在氧化石墨烯分散液中，采用提拉覆膜法在硅烷化玻璃基底表面制备氧化石墨烯薄膜，提拉速度为500～600nm/s；步骤4，聚丙烯腈纺丝液的制备：将聚丙烯腈溶于N,N‑二甲基甲酰胺中，在45～65℃下160～200r/min搅拌10～15h，离心脱泡，得到质量分数为10～20％的聚丙烯腈纺丝液；步骤5，定向纺丝：以聚丙烯腈纺丝液为静电纺丝液，在氧化石墨烯薄膜表面进行定向静电纺丝，纺丝条件为内径为0.5mm的金属针，1～3mL/h的推进速度，14～16kV的纺丝电压，10～15cm的接收距离，10～20s的纺丝时间，1500～2500r/min的转速，得到表面附有定向纤维的氧化石墨烯复合材料；步骤6，氧化石墨烯的还原和氧等离子体刻蚀处理：将步骤5得到的复合材料置于水合肼的N,N‑二甲基甲酰胺溶液中，真空静置还原40～50h，将还原后的复合材料进行氧等离子体刻蚀处理，剥离未被纤维覆盖的石墨烯，得到表面修饰定向纳米纤维的石墨烯薄膜。