一种钛酸酯偶联剂修饰法制备水溶性石墨烯的方法

摘要

一种钛酸酯偶联剂修饰法制备水溶性石墨烯的方法，首先将可膨胀石墨在1100℃高温下加热得到蠕虫状的膨胀石墨，然后膨胀石墨通过氧化法得到氧化石墨，将氧化石墨分散到水溶剂中，借助磁力搅拌等方法剥离，获得氧化石墨烯；向氧化石墨烯分散液内先后加入钛酸酯偶联剂和水合肼，得到混合液；将制得的混合液在水浴加热法下发生反应，使氧化石墨烯还原并同时嫁接钛酸酯偶联剂分子；将获得的混合液进行反复过滤和清洗，去除过量的水合肼和钛酸酯偶联剂然后真空干燥，得到粉末状改性石墨烯。本发明工艺简单，生产效率高，生产过程和产品均环保，制备的石墨烯在水中的分散稳定性高,可长时间贮存，适合用于复合材料及涂层材料的制备。

主权项

一种钛酸酯偶联剂修饰法制备水溶性石墨烯的方法，其特征在于：通过氧化法得到氧化石墨烯，还原得到石墨烯的同时接上钛酸酯偶联剂，得到的改性石墨烯可以稳定的分散在水中，并且通过钛酸酯偶联剂的桥连作用，与水性高分子材料或水性涂料相结合，获得分散均匀的改性石墨烯增强的各种复合材料或复合涂料；具体包括以下步骤：Ａ）将可膨胀石墨在1100℃高温下加热15s得到蠕虫状的膨胀石墨，然后膨胀石墨通过氧化法得到氧化石墨，将氧化石墨分散到水溶剂中，氧化石墨分散浓度为0.2～4mg/ml；借助磁力搅拌、机械振动、或超声波方法剥离，获得氧化石墨烯；Ｂ）在步骤A）的氧化石墨烯分散液内先后加入钛酸酯偶联剂和水合肼，得到混合液；所述的钛酸酯偶联剂加入量为氧化石墨烯质量的1%～500%；水合肼加入量为氧化石墨烯质量的10～500倍；C）将步骤B）制得的混合液在水浴加热法、水热反应法或者微波辅助法下发生反应，使氧化石墨烯还原并同时嫁接钛酸酯偶联剂分子；D）对步骤C）获得的混合液进行反复过滤和清洗，去除过量的水合肼和钛酸酯偶联剂然后真空60℃干燥，得到粉末状改性石墨烯。