1.π鍵共軛強韌一體化高導(dǎo)電仿生層狀石墨烯復(fù)合材料制備方法,其特征在于包括以下步驟:
(1)將小分子1-氨基芘(AP)和辛二酸雙(N-羥基琥珀酰亞胺酯)(DSS)配成11-13mmol/L濃度的二甲基甲酰胺(DMF)溶液;
(2)在避光條件下,攪拌上述兩種分子的混合溶液9-10小時,使兩分子充分反應(yīng)形成酰胺鍵,合成新分子AP-DSS,得到AP-DSS的DMF溶液;
(3)采用攪拌超聲方法將氧化石墨烯配成均勻的氧化石墨烯水溶液;
(4)采用真空抽濾法誘導(dǎo)氧化石墨烯水溶液自組裝成薄膜結(jié)構(gòu);
(5)用氫碘酸(HI)還原,形成還原氧化石墨烯薄膜;
(6)在避光條件下,使用步驟(2)中得到的AP-DSS的DMF溶液浸泡步驟(5)中的還原氧化石墨烯薄膜,浸泡時間為23-25h;浸泡過程中,AP-DSS與還原氧化石墨烯薄膜發(fā)生π-π吸附作用,得到π-π共軛作用強韌一體化高導(dǎo)電仿生層狀石墨烯復(fù)合材料;
(7)調(diào)控步驟(1)中AP和DSS的濃度,調(diào)控合成分子AP-DSS的濃度,重復(fù)步驟(2)、(3)、(4)、(5),使還原氧化石墨烯薄膜與不同濃度的AP-DSS發(fā)生π-π交聯(lián),制備不同的共軛交聯(lián)石墨烯復(fù)合材料,從而確定性能最佳的π-π共軛作用的強韌一體化高導(dǎo)電仿生層狀石墨烯復(fù)合材料。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的π鍵共軛強韌一體化高導(dǎo)電仿生層狀石墨烯復(fù)合材料,其特征在于:所述步驟(4)采用真空抽濾的方法誘導(dǎo)自組裝方法實現(xiàn)過程為:
(21)首先將超聲攪拌均勻的氧化石墨烯水溶液加入到真空抽濾瓶中;
(22)啟動真空泵,進行真空抽濾;
(23)隨著抽濾的進行,氧化石墨烯在水流作用下慢慢組裝成層狀結(jié)構(gòu),待抽濾完成,即得到層狀氧化石墨烯薄膜。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的π鍵共軛強韌一體化高導(dǎo)電仿生層狀石墨烯復(fù)合材料,其特征在于:所述步驟(1)中反應(yīng)前的AP和DSS濃度分別為11-13mmol/L時,AP-DSS在層狀復(fù)合材料中的重量含量為3~7%。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的π鍵共軛強韌一體化高導(dǎo)電仿生層狀石墨烯復(fù)合材料,其特征在于:所述步驟(7)得到的一種π-π共軛/共價交聯(lián)作用協(xié)同強韌一體化耐疲勞高導(dǎo)電仿生層狀石墨烯復(fù)合材料是薄膜,薄膜的厚度范圍為3-5微米。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的π鍵共軛強韌一體化高導(dǎo)電仿生層狀石墨烯復(fù)合材料,其特征在于:所述步驟(7)中的交聯(lián)時間為23-25h。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的π鍵共軛強韌一體化高導(dǎo)電仿生層狀石墨烯復(fù)合材料,其特征在于:所述步驟(7)中,調(diào)控合成分子AP-DSS的濃度分別為3mmol/L,6mmol/L,12mmol/L,18mmol/L。