[发明专利]一种石墨烯改性玉米秸秆芯复合电磁屏蔽薄膜及其制备方法

权利要求书

1.一种石墨烯改性玉米秸秆芯复合电磁屏蔽薄膜，其特征在于，所述复合电磁屏蔽薄膜由上层薄膜、中层薄膜和下层薄膜组成；其中所述的上层薄膜和下层薄膜均为氧化石墨烯薄膜；所述的中层薄膜为聚乙烯醇-石墨烯/生物质活性炭薄膜层；

所述的复合电磁屏蔽薄膜的制备方法，采用以下步骤进行制备：

(1) 玉米秸秆芯预处理

将玉米秸秆剥离秸秆表皮后，取玉米秸秆芯，60℃真空干燥2h，粉碎，过100目筛，得秸秆芯粉；再将秸秆芯粉与ZnCl₂水溶液按质量比为1:1~1.5混合，在75℃水浴条件下搅拌1h，然后抽滤、水洗，40℃烘干，得活化秸秆芯；

(2) 杂化材料的制备

a. 取步骤(1)制备的活化秸秆芯粉分散在水中，分散浓度为0.1g/mL，以150rpm转速搅拌，搅拌10min，得分散均匀的秸秆芯粉悬浊液；

b．向步骤a所述的秸秆芯粉悬浊液中滴加固含量为10mg/g的氧化石墨烯水溶液，搅拌30~60min，得胶状物，然后超声30min，得到氧化石墨烯和秸秆芯粉混合物；其中所述的氧化石墨烯溶液中的氧化石墨烯和步骤a中活化秸秆芯粉的质量比为0.5~0.8:0.2~0.5；

c．将步骤b所述的氧化石墨烯和秸秆芯粉混合物置于-20℃下冷冻12h成固态，然后将冷冻的固体置于冷冻干燥机中在-45℃真空环境下冷冻干燥12h，得到三维多孔的氧化石墨烯-秸秆芯粉复合物；

d. 将步骤c制备的三维多孔的氧化石墨烯-秸秆芯粉复合物在惰性气体保护下，600~800℃热处理1~1.5h，将其还原为石墨烯/生物质活性炭杂化材料；

（3）复合材料薄膜的制备：

在聚酯薄膜表面涂上一层固含量为10mg/g的氧化石墨烯水溶液，在50℃烘干0.5h，形成上层氧化石墨烯薄膜；再将步骤2)d制备的石墨烯/生物质活性炭杂化材料与聚乙烯醇以质量比为5:1进行混合，然后均匀涂覆在氧化石墨烯薄膜上，形成0.3-1mm的中层薄膜，50℃真空干燥2h，随后再涂覆一层固含量为10mg/g的氧化石墨烯水溶液，于50℃烘0.5h，烘干后形成下层氧化石墨烯薄膜；待干燥后，移除聚酯薄膜，得石墨烯改性玉米秸秆芯复合电磁屏蔽薄膜。

2.根据权利要求1所述的复合电磁屏蔽薄膜，其特征在于，所述的上层薄膜和下层薄膜的厚度均为30-40μm；中间层薄膜的厚度为0.3~1mm。

3.根据权利要求1所述的复合电磁屏蔽薄膜，其特征在于，所述聚乙烯醇-石墨烯/生物质活性炭的制备方法为：将秸秆芯粉通过ZnCl₂水溶液活化，烘干得活化秸秆芯，将活化秸秆芯分散于水中得秸秆芯粉悬浊液，将氧化石墨烯加入悬浊液并搅拌均匀，采用冷冻干燥除去水分后，氮气气氛下热处理1~1.5h，再与聚乙烯醇混合均匀即可。

4.根据权利要求1-3任一项所述的复合电磁屏蔽薄膜，其特征在于,所述的秸秆芯粉的制备方法为：将玉米秸秆剥离秸秆表皮后，取玉米秸秆芯，60℃真空干燥2h，粉碎，过100目筛，得秸秆芯粉。