[发明专利]利用超支化聚乙烯制备石墨烯有机分散液的方法

权利要求书

1.一种石墨烯有机分散液的制备方法，包括如下步骤：

（1）将石墨粉、有机溶剂B及超支化聚乙烯按比例进行混合，然后对所得混合物进行超声获得石墨烯初始分散液C，其中石墨粉浓度为0.1~1000 mg/mL，超支化聚乙烯与石墨粉投料质量比为0.01~10：1；进一步通过低速离心及静置处理获得含过量超支化聚乙烯的石墨烯分散液D；所述的有机溶剂B选自下列化学纯或分析纯试剂之一：四氢呋喃、三氯甲烷、正庚烷、氯苯、二氯甲烷；

（2）对步骤（1）获得的石墨烯分散液D进行超高速离心或真空抽滤以去除所含的过量的超支化聚乙烯，经再次超声分散于有机溶剂B中获得所述的石墨烯有机分散液。

2.如权利要求1所述的石墨烯有机分散液的制备方法，其特征在于所述的超支化聚乙烯是由乙烯在乙腈基Pd-diimine催化剂的催化下通过一步法“链移走”聚合获得。

3.如权利要求2所述的石墨烯有机分散液的制备方法，其特征在于所述的超支化聚乙烯具体通过如下步骤制备：在乙烯保护下往反应容器中加入无水级溶剂A并控制温度在15~35℃，然后加入溶于无水级溶剂A中的乙腈基Pd-diimine催化剂，在温度15~35℃、乙烯压力0.1~6atm的条件下搅拌反应12~48小时，再加入聚合终止剂三乙基硅烷并搅拌1~2小时使聚合终止，所得反应混合物经分离纯化得到超支化聚乙烯。

4.如权利要求3所述的石墨烯有机分散液的制备方法，其特征在于：所述的无水级试剂A选自下列之一：无水级二氯甲烷、三氯甲烷或氯苯。

5.如权利要求3所述的石墨烯有机分散液的制备方法，其特征在于所述的超支化聚乙烯产物的分离纯化采用如下方法：

(a) 所述的反应混合物先去除溶剂；

(b) 所得产物溶解于四氢呋喃中，加入少量盐酸和双氧水并搅拌1~5小时，随后加入甲醇使产物沉淀，以去除产物中所含的催化剂配体；

(c) 所得产物经50~80 ^°C下真空干燥24~48 h后获得超支化聚乙烯。

6.如权利要求1~5之一所述的石墨烯有机分散液的制备方法，其特征在于：所采用的石墨粉为尺寸在100~1000目之间的天然磷片状石墨或膨胀石墨。

7.如权利要求1~5之一所述的石墨烯有机分散液的制备方法，其特征在于：所述步骤（1）中，所得混合物在超声功率为20~100 W、恒温15~35 ^°C的条件下持续超声12~120 h，获得石墨烯初始分散液C；所述石墨烯初始分散液C在室温、2000~5000 rpm的条件下离心25~60 min，静置8~24 h后收集离心上层液，获得含过量超支化聚乙烯的石墨烯分散液D。

8.如权利要求1~5之一所述的石墨烯有机分散液的制备方法，其特征在于：步骤（2）所述的超高速离心条件在15~35℃、30000~50000 rpm的条件下进行。

9.如权利要求1~5之一所述的石墨烯有机分散液的制备方法，其特征在于：所述步骤（2）中用微孔过滤膜对所述的石墨烯分散液D进行真空抽滤，所述的微孔过滤膜平均孔径为0.01~0.05 μm，材质为聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯或氧化铝中的一种。