[发明专利]一种由石墨烯纳米片组成的二维层流矩阵碳材料及其制备方法

权利要求书

1.一种由石墨烯纳米片组成的二维层流矩阵碳材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

将凝胶聚合物纳米有机框架置于非氧化环境下煅烧，制得由石墨烯纳米片组成的二维层流矩阵碳材料；

所述凝胶聚合物纳米有机框架由包括以下步骤的方法得到：

以不与水相反应或混溶的均相的光引发聚合反应体系为油相，与适量的水相相混合，充分分散得到纳米乳液；所述油相由丙烯树脂单体、中链丙三醇、光引发剂、改性蓖麻油互溶得到；

对所述纳米乳液进行光引发聚合反应，得到纳米有机框架乳液；

去除纳米有机框架乳液中残留的油相，冷冻干燥，得到凝胶聚合物纳米有机框架。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述凝胶聚合物纳米有机框架中分散有改性材料或改性材料前驱体，由包括以下步骤的方法得到：

充分分散纳米乳液前或者得到纳米有机框架乳液后，向所述纳米乳液中或所述纳米有机框架乳液中加入改性材料或改性材料前驱体；

所述改性材料是指具有特定性能的可均匀分布在二维层流矩阵层间与表面的其他材料。

3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)在25℃~40℃下，将丙烯树脂单体、中链丙三醇、光引发剂、改性蓖麻油互溶得到油相溶液；

2)在室温下，将去离子水以一定比例加入到步骤1)得到的油相溶液并进行快速的搅拌制得乳液；

3)在室温下，将步骤2)乳液利用推进装置推注进行辐射固化技术引发反应，制得混合溶液；

4)将步骤3)制得的混合溶液，装入透析袋中封口放入去离子水中透析，制得混合溶液；

5)将步骤4)制得的混合溶液进行冻干，制得凝胶聚合物纳米有机框架；

6)将步骤5)制得的凝胶聚合物纳米有机框架在惰性气体下煅烧一段时间，制得由石墨烯纳米片组成的二维片状碳材料；

所述丙烯树脂单体为三丙二醇二丙烯酸酯；所述中链丙三醇为Labrafac WL 1349；所述光引发剂为1-羟基环己基苯基甲酮；所述改性蓖麻油为Crempher EL；所述烯树脂单体、中链丙三醇、光引发剂与改性蓖麻油以(1~25)：(1~30)：(0.1~0.9)：(3~50)的质量比混合；

所述的油相溶液与去离子水以(1~3)：(2~5)的质量比混合搅拌；所述搅拌为涡旋搅拌或磁力搅拌；

所述辐射固化技术为紫外光UV辐射光照射固化；所述推注速度为100 μm/min~2 ml/min；所述辐射光照射强度为10%~100%；

所述透析袋载留分子量为8000~14000；透析时间为2~10天；

所述煅烧温度为400℃~2000℃，煅烧时间为1h~4h；所述惰性气氛为氮气、氩气、或氢氩混合气。

4.权利要求1-3任一项所述方法得到的二维层流矩阵碳材料。

5.一种凝胶聚合物纳米有机框架的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

以不与水相反应或混溶的均相的光引发聚合反应体系为油相、与适量的水相相混合，充分分散得到纳米乳液；

对所述纳米乳液进行光引发聚合反应，得到纳米有机框架乳液；

去除纳米有机框架乳液中残留的油相，冷冻干燥，得到凝胶聚合物纳米有机框架。