CN111057522B - 一种纳米金属/石墨烯复合填料的制备方法及其应用 - Google Patents

一种纳米金属/石墨烯复合填料的制备方法及其应用 Download PDF

Info

Publication number
CN111057522B
CN111057522B CN201911401733.5A CN201911401733A CN111057522B CN 111057522 B CN111057522 B CN 111057522B CN 201911401733 A CN201911401733 A CN 201911401733A CN 111057522 B CN111057522 B CN 111057522B
Authority
CN
China
Prior art keywords
graphene oxide
composite filler
graphene
solution
nano metal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201911401733.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN111057522A (zh
Inventor
许超
王祥
许锐
许俊锋
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Xiamen Badou New Material Technology Co ltd
Original Assignee
Xiamen Badou New Material Technology Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Xiamen Badou New Material Technology Co ltd filed Critical Xiamen Badou New Material Technology Co ltd
Priority to CN201911401733.5A priority Critical patent/CN111057522B/zh
Publication of CN111057522A publication Critical patent/CN111057522A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN111057522B publication Critical patent/CN111057522B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K3/00—Materials not provided for elsewhere
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B32/00—Carbon; Compounds thereof
    • C01B32/15—Nano-sized carbon materials
    • C01B32/182—Graphene
    • C01B32/184—Preparation
    • C01B32/19—Preparation by exfoliation

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Carbon And Carbon Compounds (AREA)

Abstract

本发明公开了一种纳米金属/石墨烯复合填料的制备方法及其应用，属于复合材料制备技术领域。本发明通过在制得的氨基化氧化石墨烯溶液中加入金属盐，采用微波反应装置快速实现金属离子、氨基化氧化石墨烯的还原，最终得到纳米金属/石墨烯复合填料。本发明方法制备得到的复合填料导电性好、比表面积大、分散性好；复合填料中纳米金属均匀地分散在石墨烯表面，从而解决了现有技术中功能填料在材料体系中易团聚和分散稳定性差等问题；本发明方法工艺简单，绿色环保，适合工业化规模生产。

Description

一种纳米金属/石墨烯复合填料的制备方法及其应用
技术领域
本发明涉及复合材料制备技术领域，更具体的说是涉及一种纳米金属/石墨烯复合填料的制备方法及其应用。
背景技术
随着电子器件在日常生活中被广泛应用，电磁污染已经成为继大气污染、水污染、噪音污染后的第四大污染，发展电磁屏蔽材料是解决电磁污染的有效方法。金属填料具有优异的导电性，是一种传统的电磁屏蔽功能填料，但是金属填料存在密度大、易氧化和成本高等缺点，制约了其在电磁屏蔽材料中的进一步发展和应用。石墨烯是一种近年来快速发展的新型二维碳材料，具有超高导电性、低密度、高比表面积和化学惰性等优点，在电磁屏蔽领域有着极其广阔的应用前景。但是由于石墨烯片层间的范德华力作用，其在材料体系中极易发生堆叠团聚，从而影响材料整体性能。
而且现有专利存在如下问题：金属填料的添加量大，使材料的制造成本上升，会对材料力学性能产生不良影响；金属与石墨烯表面无结合力且二者密度差异过大，在制备过程中二者无法在材料体系中均匀稳定分布，会影响材料的电磁屏蔽性能；制备过程中使用硼氢化钠等有毒还原剂，对环境有害。
因此，提供一种纳米金属/石墨烯复合填料的制备方法及其应用是本领域技术人员亟需解决的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种纳米金属/石墨烯复合填料的制备方法及其应用，通过在制得的氨基化氧化石墨烯溶液中加入金属盐，采用微波反应装置快速实现金属离子、氨基化氧化石墨烯的还原，最终得到纳米金属/石墨烯复合填料。改性后的氨基化氧化石墨烯上的含氮官能团能与金属离子产生络合作用，在制备过程中起到锚定纳米金属的作用，纳米金属分散在石墨烯片层之间，不仅起到间隔效果，抑制石墨烯堆叠，提高分散性，而且可以形成垂直导电通路，提高导电性，进一步提高电磁屏蔽性能。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种纳米金属/石墨烯复合填料的制备方法，具体步骤如下：
(1)制备氧化石墨烯分散液：将氧化石墨烯溶于去离子水中，超声分散制备得到氧化石墨烯分散液；所述分散液中氧化石墨烯的浓度为1～10mg/mL；
(2)制备氨基化氧化石墨烯：在步骤(1)制备的氧化石墨烯分散液中加入氨水，调节溶液的pH至10-12；对溶液进行加热回流反应，反应结束后待溶液冷却进行过滤和去离子水清洗，对得到的固体产物进行冷冻干燥，直至干燥完全，得到氨基化氧化石墨烯；
(3)制备纳米金属/石墨烯复合填料：
A、将步骤(2)制备的氨基化氧化石墨烯加入到去离子水中，超声分散得到氨基化氧化石墨烯分散液；所述分散液中氨基化氧化石墨烯的浓度为1～10mg/mL；
B、将金属盐粉末加入氨基化氧化石墨烯分散液中搅拌均匀，获得混合液；所述混合液中金属盐的浓度为0.01～0.1mmol/mL；
C、将混合液置于微波反应装置中进行液相微波还原反应，反应结束后待溶液冷却进行过滤和去离子水清洗；
D、对得到的固体产物进行冷冻干燥，直至干燥完全，得到纳米金属/石墨烯复合填料。
进一步，步骤(1)所述氧化石墨烯由改进Hummers法制得。
改进Hummers法制备氧化石墨烯的具体步骤如下：量取35mL浓硫酸，在冰浴条件下冷却至2℃以下，在冰浴和搅拌状态下加入1.5g鳞片石墨，缓慢加入4g高锰酸钾(添加过程控制体系温度低于20℃)；提高体系温度至40℃继续搅拌1h，缓慢加入70mL去离子水，提高体系温度至95℃搅拌1h；加入500mL去离子水，缓慢加入15mL过氧化氢(30％)，使用150mL10％的盐酸、去离子水清洗；产物重新分散于500mL去离子水中后进行渗析，随后进行抽滤和冷冻干燥处理，得到氧化石墨烯。
进一步，步骤(1)和步骤(3)A中所述超声分散条件为：超声功率为500～1000W，超声时间为0.5～2min。
进一步，步骤(2)所述加热回流反应的温度为60～90℃，时间为3～10h。
进一步，步骤(3)B中所述金属盐为硝酸银、硝酸铜、氯化铜、硫酸铜、硝酸镍或硫酸镍中的一种。
进一步，步骤(3)C中所述液相微波还原反应的功率为300～1100W，时间为0.5～5min。
进一步，步骤(2)和步骤(3)C中，反应结束后待溶液冷却至室温，进行过滤和去离子水清洗，循环处理3遍。
进一步，所述的纳米金属/石墨烯复合填料在制备电磁屏蔽材料中的应用。
经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开提供了一种纳米金属/石墨烯复合填料的制备方法及其应用，本发明通过对石墨烯进行氨基化改性，石墨烯片上具有的含氮官能团能与金属离子产生络合作用，在制备过程中起到锚定纳米金属的作用，最终得到的复合填料纳米金属和石墨烯间具有很强的结合力，解决了复合填料在材料体系中因密度差异大产生的分散稳定性问题；本发明制备方法采用纳米金属对石墨烯进行改性，纳米金属分散在石墨烯片层之间，不仅起到间隔效果，抑制石墨烯堆叠，提高分散性，而且可以形成垂直导电通路，提高导电性，进一步提高电磁屏蔽性能；本发明采用液相微波还原法快速制备石墨烯/纳米金属复合填料，实现了纳米金属和氨基化氧化石墨烯的同步还原，在还原过程中未使用如水合肼、硼氢化钠等有毒还原剂，该制备方法工艺简单，绿色环保，适合工业化规模生产。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1附图为本发明实施例1制备得到的纳米铜/石墨烯复合填料的SEM图；
图2附图为本发明实施例7复合填料制得的电磁屏蔽材料的屏蔽性能图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
(1)采用由改进Hummers法制得的氧化石墨烯，取0.10g氧化石墨烯溶于100mL去离子水中，对混合溶液进行超声分散处理(500W，2min)，得到氧化石墨烯分散液；
(2)在氧化石墨烯分散液中加入氨水调节溶液的pH值至10；然后对溶液进行水浴加热(60℃，10h)，反应结束后待溶液冷却至室温进行过滤和去离子水清洗，循环处理3遍；最后对得到的固体产物进行冷冻干燥处理24小时，得到氨基化氧化石墨烯；
(3)将步骤(2)得到的氨基化氧化石墨烯加入到100mL去离子水中超声分散(500W，2min)，得到氨基化氧化石墨烯分散液；再将1.00g(4mmol)的五水合硫酸铜粉末加入氨基化氧化石墨烯分散液中并搅拌均匀得到混合溶液，随后将混合液置于微波反应装置中进行液相微波还原反应(300W，5min)；反应结束后待溶液冷却至室温进行过滤和去离子水清洗，循环处理3遍；最后对得到的固体产物进行冷冻干燥处理24小时，得到纳米铜/石墨烯复合填料。利用SEM观察制备得到的纳米铜/石墨烯复合填料，结果见图1；从图中可以得到，石墨烯片层较薄，纳米铜均匀地分布在石墨烯片层之间。
实施例2
(1)采用由改进Hummers法制得的氧化石墨烯，取0.20g氧化石墨烯溶于100mL去离子水中，对混合溶液进行超声分散处理(700W，1min)，得到氧化石墨烯分散液；
(2)在氧化石墨烯分散液中加入氨水调节溶液的pH值至12；然后对溶液进行水浴加热(80℃，8h)，反应结束后待溶液冷却至室温进行过滤和去离子水清洗循环处理3遍；最后对得到的固体产物进行冷冻干燥处理24小时，得到氨基化氧化石墨烯；
(3)将步骤(2)得到的氨基化氧化石墨烯加入到100mL去离子水中超声分散(700W，1min)，得到氨基化氧化石墨烯分散液；再将0.85g(5mmol)的二水合氯化铜粉末加入氨基化氧化石墨烯分散液中并搅拌均匀得到混合溶液，随后将混合液置于微波反应装置中进行液相微波还原反应(600W，3min)；反应结束后待溶液冷却至室温进行过滤和去离子水清洗，循环处理3遍；最后对得到的固体产物进行冷冻干燥处理24小时，得到纳米铜/石墨烯复合填料。
实施例3
(1)采用由改进Hummers法制得的氧化石墨烯，取0.40g氧化石墨烯溶于100mL去离子水中，对混合溶液进行超声分散处理(1000W，0.5min)，得到氧化石墨烯分散液；
(2)在氧化石墨烯分散液中加入氨水调节溶液的pH值至10；然后对溶液进行水浴加热(90℃，3h)，反应结束后待溶液冷却至室温进行过滤和去离子水清洗，循环处理3遍；最后对得到的固体产物进行冷冻干燥处理24小时，得到氨基化氧化石墨烯；
(3)将步骤(2)得到的氨基化氧化石墨烯加入到100mL去离子水中超声分散(1000W，0.5min)，得到氨基化氧化石墨烯分散液；再将1.88g(10mmol)的硝酸铜粉末加入氨基化氧化石墨烯分散液中并搅拌均匀得到混合溶液，随后将混合液置于微波反应装置中进行液相微波还原反应(1100W，0.5min)；反应结束后待溶液冷却至室温进行过滤和去离子水清洗，循环处理3遍；最后对得到的固体产物进行冷冻干燥处理24小时，得到纳米铜/石墨烯复合填料。
实施例4
(1)采用由改进Hummers法制得的氧化石墨烯，取1.00g氧化石墨烯溶于100mL去离子水中，对混合溶液进行超声分散处理(800W，1min)，得到氧化石墨烯分散液；
(2)在氧化石墨烯分散液中加入氨水调节溶液的pH值至11；然后对溶液进行水浴加热(90℃，3h)，反应结束后待溶液冷却至室温进行过滤和去离子水清洗，循环处理3遍；最后对得到的固体产物进行冷冻干燥处理24小时，得到氨基化氧化石墨烯；
(3)将步骤(2)得到的氨基化氧化石墨烯加入到100mL去离子水中超声分散(800W，1min)，得到氨基化氧化石墨烯分散液；再将1.75g(7mmol)的五水合硫酸铜粉末加入氨基化氧化石墨烯分散液中并搅拌均匀得到混合溶液，随后将混合液置于微波反应装置中进行液相微波还原反应(900W，3min)；反应结束后待溶液冷却至室温进行过滤和去离子水清洗，循环处理3遍；最后对得到的固体产物进行冷冻干燥处理24小时，得到纳米铜/石墨烯复合填料。
实施例5
(1)采用由改进Hummers法制得的氧化石墨烯，取0.40g氧化石墨烯溶于100mL去离子水中，对混合溶液进行超声分散处理(1000W，1min)，得到氧化石墨烯分散液；
(2)在氧化石墨烯分散液中加入氨水调节溶液的pH值至10；然后对溶液进行水浴加热(60℃，8h)，反应结束后待溶液冷却至室温进行过滤和去离子水清洗，循环处理3遍；最后对得到的固体产物进行冷冻干燥处理24小时，得到氨基化氧化石墨烯；
(3)将步骤(2)得到的氨基化氧化石墨烯加入到100mL去离子水中超声分散(1000W，1min)，得到氨基化氧化石墨烯分散液；再将0.17g(1mmol)的硝酸银粉末加入氨基化氧化石墨烯分散液中并搅拌均匀得到混合溶液，随后将混合液置于微波反应装置中进行液相微波还原反应(700W，1min)；反应结束后待溶液冷却至室温进行过滤和去离子水清洗，循环处理3遍；最后对得到的固体产物进行冷冻干燥处理24小时，得到纳米银/石墨烯复合填料。
实施例6
(1)采用由改进Hummers法制得的氧化石墨烯，取0.80g氧化石墨烯溶于100mL去离子水中，对混合溶液进行超声分散处理(1000W，1min)，得到氧化石墨烯分散液；
(2)在氧化石墨烯分散液中加入氨水调节溶液的pH值至11；然后对溶液进行水浴加热(70℃，8h)，反应结束后待溶液冷却至室温进行过滤和去离子水清洗，循环处理3遍；最后对得到的固体产物进行冷冻干燥处理24小时，得到氨基化氧化石墨烯；
(3)将步骤(2)得到的氨基化氧化石墨烯加入到100mL去离子水中超声分散(1000W，1min)，得到氨基化氧化石墨烯分散液；再将0.51g(3mmol)的硝酸银粉末加入氨基化氧化石墨烯分散液中并搅拌均匀得到混合溶液，随后将混合液置于微波反应装置中进行液相微波还原反应(1100W，2min)；反应结束后待溶液冷却至室温进行过滤和去离子水清洗，循环处理3遍；最后对得到的固体产物进行冷冻干燥处理24小时，得到纳米银/石墨烯复合填料。
实施例7
(1)采用由改进Hummers法制得的氧化石墨烯，取0.40g氧化石墨烯溶于100mL去离子水中，对混合溶液进行超声分散处理(1000W，1min)，得到氧化石墨烯分散液；
(2)在氧化石墨烯分散液中加入氨水调节溶液的pH值至10；然后对溶液进行水浴加热(80℃，8h)，反应结束后待溶液冷却至室温进行过滤和去离子水清洗，循环处理3遍。最后对得到的固体产物进行冷冻干燥处理24小时，得到氨基化氧化石墨烯；
(3)将步骤(2)得到的氨基化氧化石墨烯加入到100mL去离子水中超声分散(1000W，1min)，得到氨基化氧化石墨烯分散液；再将0.85g(5mmol)的硝酸银粉末加入氨基化氧化石墨烯分散液中并搅拌均匀得到混合溶液，随后将混合液置于微波反应装置中进行液相微波还原反应(1100W，3min)；反应结束后待溶液冷却至室温进行过滤和去离子水清洗，循环处理3遍；最后对得到的固体产物进行冷冻干燥处理24小时，得到纳米银/石墨烯复合填料。
实施例8
(1)采用由改进Hummers法制得的氧化石墨烯，取0.80g氧化石墨烯溶于100mL去离子水中，对混合溶液进行超声分散处理(1000W，1min)得到氧化石墨烯分散液；
(2)在氧化石墨烯分散液中加入氨水调节溶液的pH值至10；然后对溶液进行水浴加热(90℃，8h)，反应结束后待溶液冷却至室温进行过滤和去离子水清洗，循环处理3遍；最后对得到的固体产物进行冷冻干燥处理24小时，得到氨基化氧化石墨烯；
(3)将步骤(2)得到的氨基化氧化石墨烯加入到100mL去离子水中超声分散(1000W，1min)，得到氨基化氧化石墨烯分散液；再将0.34g(2mmol)的硝酸银粉末加入氨基化氧化石墨烯分散液中并搅拌均匀得到混合溶液，随后将混合液置于微波反应装置中进行液相微波还原反应(1100W，1min)；反应结束后待溶液冷却至室温进行过滤和去离子水清洗，循环处理3遍；最后对得到的固体产物进行冷冻干燥处理24小时，得到纳米银/石墨烯复合填料。
实施例9
(1)采用由改进Hummers法制得的氧化石墨烯，取0.40g氧化石墨烯溶于100mL去离子水中，对混合溶液进行超声分散处理(1000W，1min)得到氧化石墨烯分散液；
(2)在氧化石墨烯分散液中加入氨水调节溶液的pH值至10；然后对溶液进行水浴加热(80℃，8h)，反应结束后待溶液冷却至室温进行过滤和去离子水清洗，循环处理3遍；最后对得到的固体产物进行冷冻干燥处理24小时，得到氨基化氧化石墨烯；
(3)将步骤(2)得到的氨基化氧化石墨烯加入到100mL去离子水中超声分散(1000W，1min)，得到氨基化氧化石墨烯分散液；再将0.52g(2mmol)的六水合硫酸镍粉末加入氨基化氧化石墨烯分散液中并搅拌均匀得到混合溶液，随后将混合液置于微波反应装置中进行液相微波还原反应(1100W，1min)；反应结束后待溶液冷却至室温进行过滤和去离子水清洗，循环处理3遍；最后对得到的固体产物进行冷冻干燥处理24小时，得到纳米镍/石墨烯复合填料。
实施例10
(1)采用由改进Hummers法制得的氧化石墨烯，取0.60g氧化石墨烯溶于100mL去离子水中，对混合溶液进行超声分散处理(600W，2min)得到氧化石墨烯分散液；
(2)在氧化石墨烯分散液中加入氨水调节溶液的pH值至10；然后对溶液进行水浴加热(70℃，8h)，反应结束后待溶液冷却至室温进行过滤和去离子水清洗，循环处理3遍；最后对得到的固体产物进行冷冻干燥处理24小时，得到氨基化氧化石墨烯；
(3)将步骤(2)得到的氨基化氧化石墨烯加入到100mL去离子水中超声分散(600W，2min)，得到氨基化氧化石墨烯分散液；再将0.58g(2mmol)的六水合硝酸镍粉末加入氨基化氧化石墨烯分散液中并搅拌均匀得到混合溶液，随后将混合液置于微波反应装置中进行液相微波还原反应(600W，3min)；反应结束后待溶液冷却至室温进行过滤和去离子水清洗，循环处理3遍；最后对得到的固体产物进行冷冻干燥处理24小时，得到纳米镍/石墨烯复合填料。
对比例1
取0.40g氧化石墨烯加入到100mL去离子水中超声分散(1000W，1min)得到氧化石墨烯分散液，随后将分散液置于微波反应装置中进行液相微波还原反应(1100W，1min)，反应结束后待溶液冷却进行过滤和去离子水清洗循环处理3遍，对得到的固体产物进行冷冻干燥处理24小时，最终得到未经纳米金属改性的石墨烯填料。
对比例2
取0.80g氧化石墨烯加入到100mL去离子水中超声分散(1000W，1min)得到氧化石墨烯分散液，再将1.00g(4mmol)五水合硫酸铜粉末加入氧化石墨烯分散液中并搅拌均匀得到混合溶液，随后将混合液置于微波反应装置中进行液相微波还原反应(1100W，1min)，反应结束后待溶液冷却进行过滤和去离子水清洗循环处理3遍。最后对得到的固体产物进行冷冻干燥处理24小时，最终得到未经氨基化改性的纳米铜/石墨烯复合填料。
将实施例1～10和对比例1～2制得的复合填料作为电磁屏蔽功能填料应用于电磁屏蔽材料的制备，优选地电磁屏蔽材料为涂料，通过测试比对涂料的电磁屏蔽性能。
电磁屏蔽涂料的各组分质量比为：树脂30％、体质填料20％、功能填料5％、助剂5％、溶剂40％；电磁屏蔽涂料的制备工艺为：将涂料配方各组分物理共混后采用机械搅拌器分散均匀制得；电磁屏蔽涂料的屏蔽性能测试方法为：按照GB/T 25471-2010的规定将电磁屏蔽涂料刷涂于绝缘的环氧树脂板上，涂层干膜厚度100μm，使用电磁屏蔽效能测试仪采用法兰同轴法进行测试。测试结果见表1。
表1屏蔽效能测试结果
Figure BDA0002347640660000101
注：空白例为不添加功能填料制备的涂层，具体组成为树脂30％、体质填料25％、助剂5％、溶剂40％；屏蔽效能反映了材料对电磁波的屏蔽能力，其值越大，材料电磁屏蔽性能越优异。
表1结果表明，空白例为未使用功能填料制备出的涂层，对电磁波的屏蔽效能接近于0dB，实施例1～10制得的复合填料应用于电磁屏蔽涂料时屏蔽性能较佳，其中纳米银/石墨烯功能填料制备所得电磁屏蔽涂层屏蔽效能可以达到35dB以上，可以屏蔽超过99.999％的电磁波；综合对比实施例1～10和对比例1，可以得到纯石墨烯复合涂层对电磁波的屏蔽效能为14～16dB，使用纳米金属改性石墨烯后涂层屏蔽性能有明显的提升；综合对比实施例1-4和对比例2，可以得到经过氨基化改性后的石墨烯与金属存在相互作用力能更好地发挥两者协同作用，有利于涂层屏蔽性能进一步提高。
其中采用实施例7的纳米银/石墨烯复合填料制得的电磁屏蔽材料的屏蔽性能图为图2，从图中可以看出，电磁屏蔽材料的屏蔽效能大于35dB，屏蔽性能优异。
本发明制备方法制得的纳米金属/石墨烯复合填料可用于电磁屏蔽材料，能显著提高材料屏蔽性能。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (8)

1.一种纳米金属/石墨烯复合填料的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：
(1)制备氧化石墨烯分散液：将氧化石墨烯溶于去离子水中，超声分散制备得到氧化石墨烯分散液；所述分散液中氧化石墨烯的浓度为1～10mg/mL；
(2)制备氨基化氧化石墨烯：在步骤(1)制备的氧化石墨烯分散液中加入氨水，调节溶液的pH至10-12；对溶液进行加热回流反应，反应结束后待溶液冷却进行过滤和去离子水清洗，对得到的固体产物进行冷冻干燥，得到氨基化氧化石墨烯；
(3)制备纳米金属/石墨烯复合填料：
A、将步骤(2)制备的氨基化氧化石墨烯加入到去离子水中，超声分散得到氨基化氧化石墨烯分散液；所述分散液中氨基化氧化石墨烯的浓度为1～10mg/mL；
B、将金属盐粉末加入氨基化氧化石墨烯分散液中搅拌均匀，获得混合液；所述混合液中金属盐的浓度为0.01～0.1mmol/mL；
C、对混合液进行液相微波还原反应，反应结束后待溶液冷却进行过滤和去离子水清洗；
D、对得到的固体产物进行冷冻干燥，得到纳米金属/石墨烯复合填料。
2.根据权利要求1所述的一种纳米金属/石墨烯复合填料的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述氧化石墨烯由改进Hummers法制得。
3.根据权利要求1所述的一种纳米金属/石墨烯复合填料的制备方法，其特征在于，步骤(1)和步骤(3)A中所述超声分散条件为：超声功率为500～1000W，超声时间为0.5～2min。
4.根据权利要求1所述的一种纳米金属/石墨烯复合填料的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述加热回流反应的温度为60～90℃，时间为3～10h。
5.根据权利要求1所述的一种纳米金属/石墨烯复合填料的制备方法，其特征在于，步骤(3)B中所述金属盐为硝酸银、硝酸铜、氯化铜、硫酸铜、硝酸镍或硫酸镍中的一种。
6.根据权利要求1所述的一种纳米金属/石墨烯复合填料的制备方法，其特征在于，步骤(3)C中所述液相微波还原反应的功率为300～1100W，时间为0.5～5min。
7.根据权利要求1所述的一种纳米金属/石墨烯复合填料的制备方法，其特征在于，步骤(2)和步骤(3)C中，反应结束后待溶液冷却至室温，进行过滤和去离子水清洗，循环处理3遍。
8.根据权利要求1-7任一项所述的纳米金属/石墨烯复合填料在制备电磁屏蔽材料中的应用。
CN201911401733.5A 2019-12-30 2019-12-30 一种纳米金属/石墨烯复合填料的制备方法及其应用 Active CN111057522B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911401733.5A CN111057522B (zh) 2019-12-30 2019-12-30 一种纳米金属/石墨烯复合填料的制备方法及其应用

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911401733.5A CN111057522B (zh) 2019-12-30 2019-12-30 一种纳米金属/石墨烯复合填料的制备方法及其应用

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN111057522A CN111057522A (zh) 2020-04-24
CN111057522B true CN111057522B (zh) 2022-12-16

Family

ID=70305371

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201911401733.5A Active CN111057522B (zh) 2019-12-30 2019-12-30 一种纳米金属/石墨烯复合填料的制备方法及其应用

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111057522B (zh)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113930037B (zh) * 2021-10-27 2023-04-25 苏州大学 填充型柔性应变传感材料及其制备方法
CN114348995B (zh) * 2022-02-17 2023-06-20 厦门捌斗新材料科技有限公司 一种疏水石墨烯导电材料及其复合膜的制备方法
CN116750754B (zh) * 2023-08-18 2023-12-01 中北大学 金属单原子掺杂还原氧化石墨烯介电材料微波制备及应用

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104555996A (zh) * 2014-07-28 2015-04-29 南京新月材料科技有限公司 氨基化石墨烯薄膜的制备方法及其应用
CN105602194A (zh) * 2015-12-24 2016-05-25 北京航空航天大学 一种Ni纳米粒子改性石墨烯及其吸波材料的制备方法
CN107333460A (zh) * 2017-06-30 2017-11-07 河北大学 一种石墨烯基金属复合吸波材料的制备方法
CN109250710A (zh) * 2017-07-13 2019-01-22 山东欧铂新材料有限公司 一种氨基化氧化石墨烯
CN109250711A (zh) * 2017-07-13 2019-01-22 山东欧铂新材料有限公司 一种氨基化氧化石墨烯的制备方法
CN109847736A (zh) * 2018-12-24 2019-06-07 柯良节 一种石墨烯复合金属材料及其制备方法与应用

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104555996A (zh) * 2014-07-28 2015-04-29 南京新月材料科技有限公司 氨基化石墨烯薄膜的制备方法及其应用
CN105602194A (zh) * 2015-12-24 2016-05-25 北京航空航天大学 一种Ni纳米粒子改性石墨烯及其吸波材料的制备方法
CN107333460A (zh) * 2017-06-30 2017-11-07 河北大学 一种石墨烯基金属复合吸波材料的制备方法
CN109250710A (zh) * 2017-07-13 2019-01-22 山东欧铂新材料有限公司 一种氨基化氧化石墨烯
CN109250711A (zh) * 2017-07-13 2019-01-22 山东欧铂新材料有限公司 一种氨基化氧化石墨烯的制备方法
CN109847736A (zh) * 2018-12-24 2019-06-07 柯良节 一种石墨烯复合金属材料及其制备方法与应用

Also Published As

Publication number Publication date
CN111057522A (zh) 2020-04-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN111057522B (zh) 一种纳米金属/石墨烯复合填料的制备方法及其应用
CN109712769B (zh) 一种MXene-磁性金属复合材料及其制备方法
Qin et al. Sodium citrate assisted hydrothermal synthesis of nickel cobaltate absorbers with tunable morphology and complex dielectric parameters toward efficient electromagnetic wave absorption
Chen et al. Nickel/Nickel phosphide composite embedded in N-doped carbon with tunable electromagnetic properties toward high-efficiency microwave absorption
JP6353074B2 (ja) 混合酸系による酸化グラフェン及びグラフェンの製造方法
Ren et al. Current progress on the modification of carbon nanotubes and their application in electromagnetic wave absorption
Yu et al. Fe nanoparticles and CNTs co-decorated porous carbon/graphene foam composite for excellent electromagnetic interference shielding performance
Kim et al. Preparation of fine nickel powders in aqueous solution under wet chemical process
CN113060721B (zh) 金属氧化物纳米颗粒负载三维石墨烯材料的制法及其应用
CN107934945B (zh) 一种利用铁盐气相插层和微波技术制备磁性石墨烯的方法
CN110498990B (zh) 一种C@Ni复合材料的制备方法及电磁屏蔽薄膜
CN113697863B (zh) 一种优异电磁波吸收性能的四氧化三铁/碳纳米片复合材料及其制备方法和应用
Salimkhani et al. Study on the magnetic and microwave properties of electrophoretically deposited nano-Fe3O4 on carbon fiber
JP2013091824A (ja) カーボン複合金属微粒子およびその製造方法
CN110666157A (zh) 一种核壳结构C@CoNi复合材料及其制备方法和应用
Yi et al. Effect of iron-deposited graphene oxides on the electromagnetic wave absorbing property of polymer composite films with Fe-based hollow magnetic fibers for near-field applications
Chen et al. Rod-like Te as excellent microwave absorber: a new exploration
Zhou et al. Dielectric and microwave absorption properties of FexCoyP-loaded porous Al2O3 composites
CN108555286B (zh) 一种核壳结构的镍包铜微米片、其制备方法及其应用
Yang et al. Electroless plating of a Sn–Ni/graphite sheet composite with improved cyclability as an anode material for lithium ion batteries
Wu et al. Polyaniline/graphite nanosheet, polyaniline/Ag/graphite nanosheet, polyaniline/Ni/graphite nanosheet composites and their electromagnetic properties
Xie et al. Synthesis and characterization of multilayer core–shell structure hollow spheres with low density, favorable magnetic and conductive properties
KR20150128056A (ko) 3차원 그래핀 구조체 및 이를 이용한 전극 제조방법
Zhu et al. Three-dimensional biotemplate-loaded nickel sulfide vacancies engineered to promote the absorption of electromagnetic waves
CN114956060B (zh) 一种氧化石墨烯膜的制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant