一种铜—石墨烯复合材料及在铜基金属表面制备石墨烯薄膜的方法

摘要

本发明公开了一种铜-石墨烯复合材料及在铜基金属表面制备石墨烯薄膜的方法，首先利用强氧化剂将石墨充分氧化，配成氧化石墨烯溶液；然后通过提拉法在铜片表面制得一定厚度的氧化石墨烯包覆层，最后利用氧化还原制得石墨烯薄膜。本发明提出用氧化还原法结合提拉镀膜法在铜表面制备石墨烯薄膜，其中，氧化还原法原理简单，操作方便，成本低廉，可制备较多数量的石墨烯，提拉镀膜法工艺设备简单、投资少，是制作高性能膜的好方法，镀膜均匀度高，薄膜颗粒尺寸均一，活性好，操作方便，具有制备形状复杂及大面积膜的能力，易于实现产业化。

主权项

一种铜—石墨烯复合材料的制备方法，其特征在于，按照下述步骤进行制备：首先，即步骤1，利用强氧化剂对石墨充分氧化；所述步骤1中，利用浓H2SO4、KMnO4在冰浴中将石墨充分氧化，即在冰浴上搅拌1.5h，将温度升至30℃，恒温水浴搅拌1h后，升温至70℃，搅拌15min后，向反应溶液中加入去离子水，加入所需时间为1.5h，恒温70℃反应30min后，迅速加入500ml去离子水和30mlH2O2，此时溶液呈金黄色；搅拌静置后，取下层，用稀HCl5wt%将其洗涤并离心，80℃下烘干，得到氧化石墨，将它研碎，加入去离子水超声，配成1mg/ml的氧化石墨烯溶液；然后，即步骤2，将铜片固定在提拉机上进行提拉，在铜片表面制得氧化石墨烯包覆层；所述步骤2中，提拉参数设置为：浸渍时间20s、停留时间3s、运行速度2000μm/s、提拉次数20次；最后，即步骤3，将提拉后的铜片浸泡在氧化石墨烯溶液中，加入水合肼进行充分反应；所述步骤3中，将经提拉处理后的铜片放入到100ml的氧化石墨烯溶液，加入0.2ml的80wt%水合肼，利用回流装置，在水浴锅里80℃下恒温水浴24h。