[发明专利]硫掺杂烷基化石墨烯材料的制备方法

摘要

本发明利用石墨烯与P4S10、多胺的化学反应，使其逐步发生硫化和烷基化反应，由此达到制备目的：通过硫掺杂增强石墨烯和金属表面的附着作用、通过烷基化增强石墨烯的亲油性、分散性。此种制备方法对石墨烯的改性进行得较彻底，制备方法简便且效果显著，而由此制备的石墨烯材料的烷基化和硫化程度较现有材料更高、兼容性更好，有效解决石墨烯润滑添加剂的两类明显缺陷：层间沉积和润滑不均的问题，对推动石墨烯润滑添加剂的发展具有积极作用。

主权项

1.硫掺杂烷基化石墨烯材料制备的方法，其特征在于：包括以下制备步骤：（1）取1 g石墨烯粉末，加入46 ml质量分数98%的H2SO4和0.5 g硝酸钠，在35 oC水浴加热条件下搅拌2min，得到混合物；（2）将混合物在冰浴中继续搅拌使其温度下降到0 oC，加入3 g高锰酸钾，并在反应开始后10min内将反应温度控制在20 oC内，待反应稳定后在35 oC水浴加热条件下搅拌24 h，离心过滤后得到氧化石墨烯；（3）取氧化石墨烯100 mg分散于5 ml DMF中，超声使其混合均匀，加入20 ml氯化亚砜后抽真空2 min除去水分，在80 oC水浴加热条件下回流24 h，并利用氯化钙干燥管去除气体中的水分；（4）将上步反应产物离心后取下层物质，用THF洗涤两次除去残余氯化亚砜后，将其分散于2 ml THF中，加入1‑2 ml 胺类有机物，在80 oC水浴加热条件下搅拌24 h，将产物分散至乙醇中进行过滤，得到烷基化石墨烯；（5）取烷基化石墨烯100 mg分散于100 ml DMF中，超声使其混合均匀，在1000 rpm条件下下离心10 min除去沉淀杂质；（6）加入300 mg、P4S10，在100 oC水浴加热条件下，抽真空2 min以除去水分，升温至120 oC并搅拌12 h，过滤洗涤后，得到硫掺杂烷基化石墨烯。