[发明专利]一种氧化石墨烯与金纳米棒复合型墨水及其制备方法

摘要

本发明公开了属于电子印刷材料技术领域的一种氧化石墨烯与金纳米棒复合的墨水及其制备方法。该方法为将金纳米棒表面的带负电荷的基团用带正电荷的基团替代，再通过氧化石墨烯与表面修饰为正电荷的金纳米棒混合超声，制备出在水中均匀分散的氧化石墨烯和金纳米棒的复合型墨水。本发明制备的在水中均匀分散的氧化石墨烯和金纳米棒的复合型墨水性能稳定，可用于喷墨打印。采用本发明制备的氧化石墨烯与金纳米棒复合型墨水材料具有绿色环保、制备过程简单、后处理温度低的特点，并且可以获得具有较高导电性的高稳定性图案，可应用在电子印刷材料技术领域。

主权项

一种氧化石墨烯与金纳米棒复合型墨水的制备方法，其特征在于，其具体操作步骤为：将浓度为0.01‑0.1M的氧化石墨烯分散液与浓度为0.01‑0.1M的表面修饰为正电荷的金纳米棒分散液在20‑50℃下按体积比为0.5‑2混合超声30‑120min；所述的氧化石墨烯分散液的制备方法为：采用改良的Hummer法制备得到的氧化石墨烯为金黄色的产物；产物用超声波破碎机在200W处理5小时，之后通过1.2μM过滤膜，除去大尺寸氧化石墨烯；获得的固体在室温下进行过夜真空干燥，即得到尺寸为1000nm的氧化石墨烯，将其分散到水中得到氧化石墨烯分散液；所述的表面修饰为正电荷的金纳米棒分散液的制备方法为：首先配置浓度范围为10‑30mM的表面配体悬浮液，高速搅拌并超声条件下，将浓度范围为0.1M‑0.5M的氢氧化钠溶液逐滴加入表面配体悬浮液中直至表面配体完全溶解，形成澄清透明溶液，取其中40‑80mL澄清透明溶液加入到80‑120mL的0.01M的金纳米棒水溶液中，高速搅拌12‑36小时后离心洗涤，最后分散到水中形成浓度为0.01‑0.1M的表面修饰为正电荷的金纳米棒分散液；所述的表面配体为16‑巯基十六烷基酸、11‑巯基十一烷基酸、8‑巯基八烷基酸、6‑巯基六烷基酸、3‑巯基三烷基酸中的一种或几种；所述的金纳米棒水溶液的制备方法为：1)首先将实验过程中涉及的玻璃器皿浸泡于王水中，3小时后取出，用大量清水清洗；2)合成种子溶液：将5mL的0.5mM的氯金酸溶液加入5mL的0.2M的十六烷基三甲基溴化铵溶液中，然后加入0.005M的硼氢化钠溶液0.5mL，剧烈搅拌，溶液颜色从黄色变为棕黄色，2分钟后停止搅拌，在室温下保存；3)将7.0g的十六烷基三甲基溴化铵与9.0g的油酸钠溶解于250mL的水中，可以加热促进溶解，在30摄氏度下加入24.0mL的4mM的硝酸银，15分钟后加入250mL的1mM的氯金酸溶液和4.8mL的12.1M的盐酸溶液，搅拌，加入1.25mL的0.064M的抗坏血酸溶液，然后加入之前合成的种子溶液，在室温下反应12小时后离心，得到金纳米棒，分散到水中形成0.01M的金纳米棒水溶液；所述的金纳米棒的长径比为1.5‑8.2。