[发明专利]一种面内各向同性的高取向密实化石墨烯薄膜的制备方法

权利要求书

1.一种面内各向同性的高取向密实化石墨烯薄膜的制备方法，其特征在于，实现步骤如下：

(1)采用搅拌超声方法将氧化石墨烯(GO)配成均匀的GO水溶液；

(2)通过真空抽滤法，将步骤(1)得到的GO水溶液组装成自支撑的GO薄膜；

(3)在外力牵引下，将步骤(2)得到的自支撑的GO薄膜依次浸泡于乙醇溶液以及氢碘酸(HI)和乙醇的混合溶液，再洗涤干燥得到面内各向同性的高取向密实化石墨烯(BS-rGO)薄膜；所述外力牵引的方式为正交双轴拉伸。

2.根据权利要求1所述的一种面内各向同性的高取向密实化石墨烯薄膜的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中，GO水溶液的浓度为0.5～1mg/mL，搅拌时间为0.5～1h，超声时间为2～3min，超声功率为60W，冰水浴中超声。

3.根据权利要求1所述的一种面内各向同性的高取向密实化石墨烯薄膜的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)中，装成自支撑的GO薄膜的实现过程为：

(a)首先将超声搅拌均匀的GO水溶液加入真空抽滤瓶中；

(b)启动真空泵，进行真空抽滤，真空度为1～5Pa；

(c)随着抽滤的进行，GO纳米片在水流作用下组装成层状结构，待抽滤完成，即得到自支撑GO薄膜。

4.根据权利要求1或3所述的一种面内各向同性的高取向密实化石墨烯薄膜的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)得到的自支撑GO薄膜的厚度为5～10μm。

5.根据权利要求1所述的一种面内各向同性的高取向密实化石墨烯薄膜的制备方法，其特征在于：所述步骤(3)中，外力牵引的牵引力大于0，且不超过干态GO薄膜拉伸强度的30％。

6.根据权利要求1所述的一种面内各向同性的高取向密实化石墨烯薄膜的制备方法，其特征在于：所述步骤(3)中，GO薄膜在乙醇中的浸泡时间为10～30min。

7.根据权利要求1所述的一种面内各向同性的高取向密实化石墨烯薄膜的制备方法，其特征在于：所述步骤(3)的HI和乙醇的混合溶液中，HI的浓度为10～20wt％，乙醇的体积分数为60～80％，且浸泡时间为3～6h。

8.根据权利要求1所述的一种面内各向同性的高取向密实化石墨烯薄膜的制备方法，其特征在于：所述步骤(3)中，洗涤的方法为在乙醇溶液中浸泡2～5h，干燥工序为30～50℃下真空干燥1～2h。

9.根据权利要求1所述的一种面内各向同性的高取向密实化石墨烯薄膜的制备方法，其特征在于：所述步骤(3)中，得到的BS-rGO薄膜为方形，厚度为1～6μm，边长为1～2cm。

10.根据权利要求1所述的一种面内各向同性的高取向密实化石墨烯薄膜的制备方法，其特征在于：所述步骤(3)中，得到的BS-rGO薄膜具有面内各向同性的高取向密实化结构，取向度为0.845～0.913，孔隙率为11.5％～17.2％。