[发明专利]一种改性激光诱导石墨烯材料及其制备方法

权利要求书

1.一种改性激光诱导石墨烯材料，包含基材层、石墨烯功能层，其特征在于，在所述改性激光诱导石墨烯材料的基材层中含有改性前驱体，所述改性前驱体包括生物质类材料、合成类材料、矿物类材料的一种或其组合，所述改性前驱体的粒径为50-500nm；在所述改性激光诱导石墨烯材料中含有纤维素，所述石墨烯功能层包括激光石墨烯，所述纤维素分散于基材与石墨烯功能层，处于石墨烯功能层的纤维素全部或部分转化为了碳化纤维素。

2.如权利要求1所述的石墨烯材料，其特征在于，所述纤维素包括处于所述基材层与所述石墨烯功能层过渡区域的纤维素，所述纤维素连接了所述基材层与所述石墨烯功能层，所述纤维素包括分子互相缠结形成网状结构的纤维素与碳化纤维素，部分激光石墨烯嵌套于所述网状结构。

3.如权利要求2所述的石墨烯材料，其特征在于，前驱体是生物质类材料，生物质类材料的成分包括木质素、单宁酸、多酚、黄酮类化合物的一种或其组合；合成类材料包括光刻胶、聚酰亚胺膜、聚酰亚胺纤维纸、聚酰亚胺泡沫海绵、聚砜类聚合物、特氟龙、酚醛树脂、ABS塑料、聚苯乙烯聚合物的一种或其组合；矿物类材料包括煤炭、炭黑、氧化石墨烯、石墨的一种或其组合。

4.如权利要求3所述的石墨烯材料，其特征在于，所述的改性前驱体为改性木质素，所述改性木质素有环氧基团和脂类基团的至少一种。

5.如权利要求4所述的石墨烯材料，其特征在于，所述改性木质素是由Kraft木质素、碱木质素、脱碱木质素、木质素硫酸盐的一种或其组合改性制备的产物。

6.如权利要求1-5中任意一项所述的石墨烯材料，其特征在于，所述改性前驱体含有阻燃基团，所述阻燃基团是磷酸基团、卤素基团、硅系基团的一种或其组合。

7.一种改性石墨烯的制备方法，其特征在于，使用激光照射激光诱导石墨烯基材制备改性激光诱导石墨烯材料，所述激光的波长范围是9.3-10.6μm、625-740nm、450-480nm、1053nm，激光诱导石墨烯基材表面承受的激光强度范围是3J/cm2-40J/cm2，所述激光诱导石墨烯基材含有改性前驱体，所述激光诱导石墨烯基材的厚度是0.02-0.5mm。

8.如权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述改性前驱体的改性方法包括氧化、还原、水解、醇解、酸解甲氧基、羧基、光解、酯化、磺化、烷基化、卤化、硝化、缩聚、接枝、酯化、共聚的一种或其组合。

9.如权利要求8所述的制备方法，其特征在于所述改性前驱体的改性方法使得改性前驱体有环氧基团和脂类基团。

10.如权利要求9所述的制备方法，其特征在于，所述激光诱导石墨烯基材中还含有纤维素，所述纤维素的直径小于100nm、长径比是1000-1500；或者所述纤维素直径是0.1-120um、长度是0.1-5mm。

11.如权利要求10所述的制备方法，其特征在于，所述改性前驱体是改性木质素，所述改性木质素的粒径是10nm-500nm。

12.如权利要求11所述的制备方法，其特征在于，所述激光诱导石墨烯基材中的所述改性木质素添加量是0-34wt％。

13.如权利要求12所述的制备方法，其特征在于，所述激光诱导石墨烯基材中的所述改性木质素添加量是21wt％。