[发明专利]一种快速用聚苯乙烯共价功能化石墨烯的方法

摘要

本发明公开的一种快速用聚苯乙烯共价功能化石墨烯的方法，是采用一种温和、高效的方法将聚苯乙烯共价键接到石墨烯表面，对其实现了功能化改性。首先用Hummers法制备出氧化石墨烯，然后制备出炔基化石墨烯，接下来用RAFT法制备聚苯乙烯，最后用“点击化学”（ClickChemistry）制备聚苯乙烯共价功能化石墨烯。“ClickChemistry”是一种实现物质链接的新方法，该方法具有反应操作简单、条件温和、反应具有立体选择性、产物易分离、后处理简单、副反应少和反应回收率高等优点。实验表明制得的聚苯乙烯共价功能化石墨烯在有机溶剂中具有很好的相容性。该产品可直接作为纳米复合材料使用，也可以用作填充剂来增强聚合物材料。

主权项

 一种快速用聚苯乙烯共价功能化石墨烯的方法，其特征在于，包括步骤如下：1）氧化石墨烯的制备：用Hummers法制备出氧化石墨烯，在制得的氧化石墨烯中加入适量十二烷基苯磺酸钠，超声分散得到分散均匀的氧化石墨烯凝胶；2）炔基化石墨烯的制备：利用在KOH等碱性物质存在下，氧化石墨烯上的环氧基可以与氨基发生亲核取代反应实现炔基接枝石墨烯；将步骤1）中制得的氧化石墨烯在碱性条件下与丙炔胺反应，反应结束后，将反应液过滤，洗涤，真空干燥后得到目标产物炔基化石墨烯；3）二硫代苯甲酸苄酯（BDTB）的制备：用格氏试剂法制备二硫代苯甲酸苄酯，溴苯格氏试先制备溴苯格氏试剂，然后溴苯格氏试剂与二硫化碳，苄溴反应得到BDTB，分离提纯BDTB即得到纯净的产物BDTB；4）苯乙烯的RAFT聚合：用RAFT聚合法实现苯乙烯的聚合，通过在苯乙烯单体中加入步骤3）中得到的BDTB和偶氮二异丁腈（AIBN）制得聚苯乙烯和苯乙烯单体的混合物，经提纯、干燥后得到纯净的聚苯乙烯；5）“Click Chemistry”制备聚苯乙烯共价功能化石墨烯：用“Click Chemistry”制备聚苯乙烯共价功能化石墨烯，将步骤2）中制得的炔基化石墨烯和步骤4）中得到的聚苯乙烯溶解在二氯甲烷中，然后在此溶液中加入三氟甲基磺酸，超声溶解，混合液在冰浴、搅拌的条件下反应一段时间即得到炔基化石墨烯、聚苯乙烯和聚苯乙烯共价功能化石墨烯的混合物，经洗涤、干燥后得到聚苯乙烯共价功能化石墨烯。