[发明专利]聚环氧乙烷/三维石墨烯负载铜纳米复合材料及其制备方法和在电磁屏蔽中的应用

权利要求书

1.聚环氧乙烷/三维石墨烯负载铜纳米复合材料，其特征在于，铜纳米颗粒附着在三维结构的石墨烯片层的表面，其中铜纳米颗粒的粒径为3-10nm，通过以下步骤制备：

步骤1，制备氧化石墨烯分散液：将氧化石墨烯分散于水中，得到氧化石墨烯-水分散液，记作GO分散液；

步骤2，制备GO-Cu²⁺混合溶液：向所述GO分散液中加入铜盐，分散均匀得到GO-Cu²⁺混合溶液，其中Cu²⁺的质量与所述GO的质量比为1：(20～40)；

步骤3，一步原位还原制备三维石墨烯负载铜纳米复合材料：在所述GO-Cu²⁺混合溶液中加入维生素C，其中所述维生素C与步骤1中GO的质量比为1：(10～30)，超声分散均匀后，于160～200℃条件下水热反应22～26h，清洗得到凝胶状固体，于-10～-20℃条件下冷冻干燥40～56h，得到三维石墨烯负载铜纳米复合材料，记作3D-RGO/Cu；

步骤4，3D-RGO/Cu/PEO的制备：将3D-RGO/Cu分散于溶剂中后，与PEO(聚环氧乙烷)粉末混合均匀，待溶剂挥发后得到3D-RGO/Cu/PEO。

2.如权利要求1所述的聚环氧乙烷/三维石墨烯负载铜纳米复合材料，其特征在于，所述步骤1中GO分散液的浓度为1～3mg/ml，通过超声分散，分散时间为10～30min。

3.如权利要求1所述的聚环氧乙烷/三维石墨烯负载铜纳米复合材料，其特征在于，所述步骤2中的铜盐为CuSO₄·5H₂O。

4.如权利要求1所述的聚环氧乙烷/三维石墨烯负载铜纳米复合材料，其特征在于，所述步骤4中溶剂为丙酮。

5.如权利要求1所述的聚环氧乙烷/三维石墨烯负载铜纳米复合材料，其特征在于，所述聚环氧乙烷/二维石墨烯负载铜纳米复合材料中二维石墨烯负载铜纳米离子材料的质量分数为10～30wt％。

6.三维石墨烯负载铜纳米复合材料在电磁屏蔽中的应用。

7.如权利要求1-5中任一项所述聚环氧乙烷/三维石墨烯负载铜纳米复合材料在电磁屏蔽中的应用。

8.如权利要求7所述的应用，其特征在于，所述聚环氧乙烷/三维石墨烯负载铜纳米复合材料的电磁屏蔽效能随着频率的上升先提升之后逐步趋于稳定，所述聚环氧乙烷/三维石墨烯负载铜纳米复合材料的电磁屏蔽效能为5.5-10.5dB。

9.如权利要求8所述的应用，所述聚环氧乙烷/三维石墨烯负载铜纳米复合材料中二维石墨烯负载铜纳米离子材料的负载量为30wt％时，电磁屏蔽效能为7.5-10.5dB，当频率为10-12GHz时，电磁屏蔽效能为10.0-10.5dB。

10.一种聚环氧乙烷/三维石墨烯负载铜纳米复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，制备氧化石墨烯分散液：将氧化石墨烯分散于水中，得到氧化石墨烯-水分散液，记作GO分散液；

步骤2，制备GO-Cu²⁺混合溶液：向所述GO分散液中加入铜盐，分散均匀得到GO-Cu²⁺混合溶液，其中Cu²⁺的质量与所述GO的质量比为1：(20～40)；

步骤3，一步原位还原制备三维石墨烯负载铜纳米复合材料：在所述GO-Cu²⁺混合溶液中加入维生素C，其中所述维生素C与步骤1中GO的质量比为1：(10～30)，超声分散均匀后，于160～200℃条件下水热反应22～26h，清洗得到凝胶状固体，于-10～-20℃条件下冷冻干燥40～56h，得到三维石墨烯负载铜纳米复合材料，记作3D-RGO/Cu；

步骤4，3D-RGO/Cu/PEO的制备：将3D-RGO/Cu分散于溶剂中后，与PEO(聚环氧乙烷)粉末混合均匀，待溶剂挥发后得到3D-RGO/Cu/PEO。