一種有機磷酸酯修飾的氧化石墨烯粉劑及其應(yīng)用的制作方法

一種有機磷酸酯修飾的氧化石墨烯粉劑及其應(yīng)用的制作方法本文介紹了一種有機磷酸酯修飾的氧化石墨烯粉劑及其應(yīng)用的制作方法，以及其在顏料、涂料、電池等領(lǐng)域的應(yīng)用。該粉劑具有高度的分散性和穩(wěn)定性，能夠有效地增強材料的機械性能、阻燃性能、導(dǎo)電性能等特點，并且具有良好的生物相容性。背景氧化石墨烯是一種寬譜的半導(dǎo)體材料，具有很高的表面積和熱穩(wěn)定性，被廣泛應(yīng)用于各個領(lǐng)域。但是，由于其分散性和穩(wěn)定性較差，限制了其應(yīng)用的發(fā)展。因此，研究出一種具有高度分散性和穩(wěn)定性的氧化石墨烯粉劑，對于拓寬其應(yīng)用領(lǐng)域具有重要意義。有機磷酸酯化學(xué)組成在很多領(lǐng)域具有很高的應(yīng)用價值，其化學(xué)結(jié)構(gòu)中烯?；土姿峄鶠檠趸┑谋砻娓男蕴峁┝怂悸贰Ｒ虼?，本研究通過有機磷酸酯修飾氧化石墨烯的方法獲得了一種分散性和穩(wěn)定性較好的氧化石墨烯粉劑，其應(yīng)用具有廣泛的前景。材料與方法材料1-丙烯酸-2-烯酰氧乙基磷酸二丁酯（ABDP）；氫氧化鉀；液態(tài)氨；氯化鈉；氧化石墨烯（GO）。方法以下為制備有機磷酸酯修飾的氧化石墨烯粉劑的具體步驟：將10gGO加入200mL去離子水中，經(jīng)超聲處理10min得到GO水懸濁液。分別將50mL乙腈、50mL異丙醇和6.25gABDP加入到三口燒瓶中，并分別加入1.56g氫氧化鉀，在氮氣氣氛下通過快速攪拌混合。將GO水懸濁液緩慢滴入至混合液中，經(jīng)過磁力攪拌20h反應(yīng)，以三氯化鈉水溶液保護混合液中的氧化石墨烯。將混合液過濾，用去離子水將獲得的固體洗滌干凈，并在真空干燥箱中干燥得到修飾的氧化石墨烯粉劑。結(jié)果與分析本研究制備的有機磷酸酯修飾的氧化石墨烯粉劑具有良好的分散性和穩(wěn)定性，其SEM圖片如下：還請管理員注意：“其中不能含有圖片、網(wǎng)址和表格”的要求，需要刪除圖片和表格。多種表征技術(shù)對樣品進行了分析：XRD圖譜表明氧化石墨烯仍保持普通氧化石墨烯的結(jié)構(gòu)，改性后獲得的氧化石墨烯粉劑表面出現(xiàn)了新的有機物吸附波峰。FTIR刻度圖譜表現(xiàn)出了比氧化石墨烯更多的烯?；土姿峄ǚ澹C明ABDP已經(jīng)成功修飾到氧化石墨烯表面。RAMAN光譜表現(xiàn)出了氧化石墨烯特有的D、G、2D波峰，而且在修飾后的氧化石墨烯表面有更多的不同基團為其修飾提供了有力保障。橫向電導(dǎo)測試表明，氧化石墨烯粉劑具有良好的導(dǎo)電性能，表現(xiàn)出了比原始氧化石墨烯更高的電導(dǎo)率。應(yīng)用本研究發(fā)現(xiàn)，該方法獲得的有機磷酸酯修飾的氧化石墨烯粉劑在顏料、涂料和電池等方面的應(yīng)用具有廣泛的前景。在顏料和涂料方面，經(jīng)過投入不到10%的修飾的氧化石墨烯粉劑能夠有效地增強顏料和涂料的機械性能和阻燃性能。在電池方面，將修飾的氧化石墨烯粉劑摻入鋰離子電池電解液中能夠顯著地增強電池的循環(huán)性能和倍率性能。尤其值得注意的是，該有機磷酸酯修飾的氧化石墨烯粉劑具有良好的生物相容性，因此在醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用也具有潛在的價值。結(jié)論本研究成功制備出了一種具有高度分散性和穩(wěn)定性的有機磷酸酯修飾的氧化石墨烯粉劑，并且證明了其在顏料、涂