一种用于电磁屏蔽的还原氧化石墨烯/芳纶纳米纤维复合气凝胶及其制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113801368A(43)申请公布日2021.12.17(21)申请号202111223333.7(22)申请日2021.10.20(71)申请人陕西科技大学地址710021陕西省西安市未央区大学园(72)发明人谢璠高坤陆赵情陈珊珊代啟阳代曦怡(74)专利代理机构西安通大专利代理有限责任公司61200代理人白文佳(51)Int.Cl.C08J9/28(2006.01)C08L77/10(2006.01)C08K3/04(2006.01)C08K9/02(2006.01)H05K9/00(2006.01)权利要求书1页说明书7页附图3页(54)发明名称一种用于电磁屏蔽的还原氧化石墨烯/芳纶纳米纤维复合气凝胶及其制备方法(57)摘要本发明公开了一种用于电磁屏蔽的还原氧化石墨烯/芳纶纳米纤维复合气凝胶的制备方法，采用亚硫酸氢钠还原氧化石墨烯制备还原氧化石墨烯；将芳纶纤维、氢氧化钾、二甲基亚砜和去离子水混合制备芳纶纳米纤维凝胶；再将还原氧化石墨烯与芳纶纳米纤维凝胶结合，超声使其分散均匀，整体放入冰箱预冷冻，最后进行冷冻干燥制备了不同质量比的还原氧化石墨烯/芳纶纳米纤维凝复合气凝胶；该方法具有操作简单、易操作、反应条件温和等优点。通过该方法制备得到的用于电磁屏蔽的还原氧化石墨烯/芳纶纳米纤维复合气凝胶同时兼具良好的力学性能和优异的电磁屏蔽性能，使其能够应用于通信、微电子和航空航天等特殊领域。CN113801368ACN113801368A权利要求书1/1页1.一种用于电磁屏蔽的还原氧化石墨烯/芳纶纳米纤维复合气凝胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：将氧化石墨烯粉末放入去离子水中进行超声处理，得到分散均匀的氧化石墨烯分散液；向氧化石墨烯分散液中加入亚硫酸氢钠，加热搅拌至均匀，随后冷却至室温后进行离心处理，得到沉淀物，冲洗沉淀物后，收集沉淀物并加入去离子水，进行超声分层，得到还原氧化石墨烯悬浮液；S2：将芳纶纤维、氢氧化钾、二甲基亚砜和去离子水混合，进行磁力搅拌后，得到芳纶纳米混悬液，再将芳纶纳米混悬液分散到去离子水中，进行搅拌使其分散均匀，得到芳纶纳米纤维溶液；将芳纶纳米纤维溶液过筛，并用去离子水冲洗，过滤后形成芳纶纳米纤维凝胶；S3：将还原氧化石墨烯悬浮液与芳纶纳米纤维凝胶进行混合，然后进行超声处理使其混合均匀，得到还原氧化石墨烯/芳纶纳米纤维复合凝胶，再经过预冷冻、冷冻干燥，得到一种用于电磁屏蔽的还原氧化石墨烯/芳纶纳米纤维复合气凝胶。2.根据权利要求1所述的一种用于电磁屏蔽的还原氧化石墨烯/芳纶纳米纤维复合气凝胶的制备方法，其特征在于，S1中石墨烯粉末和去离子水的用量比为(120～150)mg：(60～75)mL；氧化石墨烯分散液和亚硫酸氢钠的用量比为(60～75)mL：(680～750)mg。3.根据权利要求1所述的一种用于电磁屏蔽的还原氧化石墨烯/芳纶纳米纤维复合气凝胶的制备方法，其特征在于，S1中超声处理时间为40min～60min；加热的温度为80℃～90℃，时间为3h～4h；超声分层处理的时间为20min～30min。4.根据权利要求1所述的一种用于电磁屏蔽的还原氧化石墨烯/芳纶纳米纤维复合气凝胶的制备方法，其特征在于，S2中芳纶纤维、氢氧化钾、二甲基亚砜和去离子水的用量比为(900～1000)mg：(1200～1500)mg：(450～500)mL：(8～10)mL；磁力搅拌时间为4h～8h；芳纶纳米混悬液和去离子水的用量比为(80～100)mL：(200～300)mL；去离子水冲洗3～5次，过滤是采用过滤设备过滤24h～72h。5.根据权利要求1所述的一种用于电磁屏蔽的还原氧化石墨烯/芳纶纳米纤维复合气凝胶的制备方法，其特征在于，S3中还原氧化石墨烯悬浮液与芳纶纳米纤维凝胶的质量百分比为5wt.％～25wt.％。6.根据权利要求1所述的一种用于电磁屏蔽的还原氧化石墨烯/芳纶纳米纤维复合气凝胶的制备方法，其特征在于，S3中超声处理的时间为30min～45min。7.根据权利要求1所述的一种用于电磁屏蔽的还原氧化石墨烯/芳纶纳米纤维复合气凝胶的制备方法，其特征在于，S3中预冷冻的冷冻温度为‑60℃～‑40℃，冷冻时间为12h～16h，冷冻干燥‑60℃～‑50℃，压力为8Pa～12Pa，时间为48h～56h。8.采用权利要求1～7中任意一项所述的一种用于电磁屏蔽的还原氧化石墨烯/芳纶纳米纤维复合气凝胶的制备方法制得的用于电磁屏蔽的还原氧化石墨烯/芳纶纳米纤维复合气凝胶。9.根据权利要求8所述的用于电磁屏蔽的还原氧化石墨烯/芳纶纳米纤维复合气凝胶，其特征在于，该还原氧化石墨烯/芳纶纳米纤维复合气凝胶的压缩应力为20kPa～38kPa。10