本發(fā)明涉及磷烯復(fù)合材料領(lǐng)域，尤其涉及一種磷烯-聚多巴胺復(fù)合材料的制備方法。

背景技術(shù)：

磷烯材料是由單層磷原子緊密堆積成二維蜂窩狀晶格結(jié)構(gòu)的新型磷納米材料，其特殊的微觀穩(wěn)定結(jié)構(gòu)使其具有優(yōu)異的電化學(xué)性能和熱傳導(dǎo)性能，因此磷烯材料在電子通信、交通運(yùn)輸?shù)阮I(lǐng)域具有廣闊應(yīng)用前景。

磷烯材料因磷原子層間具有較強(qiáng)的范德華力，易于發(fā)生層疊現(xiàn)象而形成類似薄膜的片狀結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)會(huì)導(dǎo)致比表面積大幅減小，從而會(huì)嚴(yán)重?fù)p失磷烯特有的吸附、導(dǎo)電、導(dǎo)熱等優(yōu)異性能。此外，磷烯較強(qiáng)的化學(xué)活性使其容易被氧氣、水等物質(zhì)侵蝕而失去原有性能。磷烯的油水分離性能較差，在使用時(shí)會(huì)因環(huán)境不同而失去分離性能。

在現(xiàn)有技術(shù)中，制備的磷烯材料比表面積較小，油水分離性能較弱，另外對磷烯的層疊現(xiàn)象和容易被氧化侵蝕的缺點(diǎn)沒有很好的處理方法，且沒有出現(xiàn)磷烯-聚多巴胺復(fù)合材料及其合成方法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術(shù)中的上述不足之處，本發(fā)明提供了一種磷烯-聚多巴胺復(fù)合材料的制備方法，不僅能夠有效制備出兼具磷烯和聚多巴胺兩者優(yōu)點(diǎn)的磷烯-聚多巴胺材料，而且操作簡單、對設(shè)備要求低、產(chǎn)品質(zhì)量好、產(chǎn)率高，十分適合進(jìn)行規(guī)模化生產(chǎn)。該磷烯-聚多巴胺材料具有良好的機(jī)械性能以及優(yōu)異的粘附性能和氣體液體分離性能，可廣泛應(yīng)用于氣液分離純化等領(lǐng)域。

本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

一種磷烯-聚多巴胺復(fù)合材料的制備方法，包括以下步驟：

步驟a、將磷烯置于ph值為7～10的溶液中，超聲分散0.1～48h，得到磷烯溶液；

步驟b、將鹽酸多巴胺置于所述磷烯溶液中并超聲分散，得到前驅(qū)體溶液；

步驟c、將所述前驅(qū)體溶液在50～150℃的條件下進(jìn)行1～72h的水熱處理，然后進(jìn)行固液分離，并對固液分離得到的固體進(jìn)行干燥，從而制得磷烯-聚多巴胺復(fù)合材料。

優(yōu)選地，所述的溶液為水、甲醇、乙醇、丙醇、丙酮、四氫呋喃、四氯化碳、乙腈、乙醚、石油醚、戊烷、己烷、二硫化碳、二氯甲烷、二氯乙烷、三氯甲烷、三氯乙烷、乙酸乙酯、丁酮、苯、環(huán)己烷、n,n-二甲基甲酰胺、甲醛、硫酸、鹽酸、硝酸、乙酸、丙酸、氨水、水合肼、n-甲基吡咯烷酮中的至少一種。

優(yōu)選地，所述的將磷烯置于ph值為7～10的溶液中包括：當(dāng)溶液的ph值不為7～10時(shí)，向所述溶液中加入tris-hcl緩沖液調(diào)節(jié)ph值，直至所述溶液的ph值為7～10。

由上述本發(fā)明提供的技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明所提供的磷烯-聚多巴胺復(fù)合材料的制備方法將磷烯置于ph值為7～10的溶液中，并在加入鹽酸多巴胺后進(jìn)行水熱處理，通過控制水熱處理的反應(yīng)時(shí)間和反應(yīng)溫度，從而制得了磷烯-聚多巴胺復(fù)合材料；該磷烯-聚多巴胺材料具有磷烯和聚多巴胺的雙重優(yōu)點(diǎn)、比表面積大、機(jī)械性能好，并且具有良好的氣體、液體的分離特性以及優(yōu)異的穩(wěn)定性和柔性，可廣泛應(yīng)用于氣液分離純化等領(lǐng)域。本發(fā)明所提供的磷烯-聚多巴胺復(fù)合材料的制備方法操作簡單、對設(shè)備要求低、產(chǎn)品質(zhì)量好、產(chǎn)率高，十分適合進(jìn)行規(guī)?；a(chǎn)。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他附圖。

圖1為本發(fā)明實(shí)施例1所制備的氮摻雜磷烯的掃描電子顯微鏡照片。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。

下面對本發(fā)明所提供的磷烯-聚多巴胺復(fù)合材料的制備方法進(jìn)行詳細(xì)描述。

一種磷烯-聚多巴胺復(fù)合材料的制備方法，包括以下步驟：

步驟a、將磷烯置于ph值為7～10的溶液中，超聲分散0.1～48h，得到磷烯溶液。其中，當(dāng)溶液的ph值不為7～10時(shí)，可以向所述溶液中加入tris-hcl緩沖液調(diào)節(jié)ph值，直至溶液的ph值為7～10。所述的溶液為水、甲醇、乙醇、丙醇、丙酮、四氫呋喃、四氯化碳、乙腈、乙醚、石油醚、戊烷、己烷、二硫化碳、二氯甲烷、二氯乙烷、三氯甲烷、三氯乙烷、乙酸乙酯、丁酮、苯、環(huán)己烷、n,n-二甲基甲酰胺、甲醛、硫酸、鹽酸、硝酸、乙酸、丙酸、氨水、水合肼、n-甲基吡咯烷酮中的至少一種。

步驟b、將鹽酸多巴胺置于所述磷烯溶液中并超聲分散，得到前驅(qū)體溶液。

步驟c、將所述前驅(qū)體溶液在50～150℃的條件下進(jìn)行1～72h的水熱處理，然后進(jìn)行固液分離，并對固液分離得到的固體進(jìn)行干燥，從而制得磷烯-聚多巴胺復(fù)合材料。

具體地，本發(fā)明所提供的磷烯-聚多巴胺復(fù)合材料的制備方法將磷烯置于ph值為7～10的溶液中，并在加入鹽酸多巴胺后進(jìn)行水熱處理，通過控制水熱處理的反應(yīng)時(shí)間和反應(yīng)溫度，從而制得了磷烯-聚多巴胺復(fù)合材料；該磷烯-聚多巴胺材料具有磷烯和聚多巴胺的雙重優(yōu)點(diǎn)、比表面積大、機(jī)械性能好，并且具有良好的氣體、液體的分離特性以及優(yōu)異的穩(wěn)定性和柔性，可廣泛應(yīng)用于氣液分離純化等領(lǐng)域。本發(fā)明所提供的磷烯-聚多巴胺復(fù)合材料的制備方法操作簡單、對設(shè)備要求低、產(chǎn)品質(zhì)量好、產(chǎn)率高，十分適合進(jìn)行規(guī)模化生產(chǎn)。

為了更加清晰地展現(xiàn)出本發(fā)明所提供的技術(shù)方案及所產(chǎn)生的技術(shù)效果，下面以具體實(shí)施例對本發(fā)明實(shí)施例所提供的磷烯-聚多巴胺復(fù)合材料的制備方法進(jìn)行詳細(xì)描述。

實(shí)施例1

一種磷烯-聚多巴胺復(fù)合材料的制備方法，包括以下步驟：

步驟a1、將0.1g磷烯置于ph值為7.5的水中，超聲分散0.5h，得到磷烯溶液。

步驟b1、將0.1g鹽酸多巴胺置于所述磷烯溶液中并超聲分散，得到前驅(qū)體溶液。

步驟c1、將所述前驅(qū)體溶液在60℃的條件下進(jìn)行72h的水熱處理，然后進(jìn)行固液分離，并對固液分離得到的固體進(jìn)行干燥，從而制得如圖1所示的磷烯-聚多巴胺復(fù)合材料。

實(shí)施例2

一種磷烯-聚多巴胺復(fù)合材料的制備方法，包括以下步驟：

步驟a2、將0.1g磷烯置于ph值為8的水和乙醇混合溶液中，超聲分散5h，得到磷烯溶液。

步驟b2、將0.5g鹽酸多巴胺置于所述磷烯溶液中并超聲分散，得到前驅(qū)體溶液。

步驟c2、將所述前驅(qū)體溶液在80℃的條件下進(jìn)行50h的水熱處理，然后進(jìn)行固液分離，并對固液分離得到的固體進(jìn)行干燥，從而制得磷烯-聚多巴胺復(fù)合材料。

實(shí)施例3

一種磷烯-聚多巴胺復(fù)合材料的制備方法，包括以下步驟：

步驟a3、將0.1g磷烯置于ph值為8.5的n,n-二甲基甲酰胺溶液中，超聲分散24h，得到磷烯溶液。

步驟b3、將1g鹽酸多巴胺置于所述磷烯溶液中并超聲分散，得到前驅(qū)體溶液。

步驟c3、將所述前驅(qū)體溶液在100℃的條件下進(jìn)行24h的水熱處理，然后進(jìn)行固液分離，并對固液分離得到的固體進(jìn)行干燥，從而制得磷烯-聚多巴胺復(fù)合材料。

實(shí)施例4

一種磷烯-聚多巴胺復(fù)合材料的制備方法，包括以下步驟：

步驟a4、將0.1g磷烯置于ph值為9.5的乙酸乙酯溶液中，超聲分散48h，得到磷烯溶液。

步驟b4、將1.5g鹽酸多巴胺置于所述磷烯溶液中并超聲分散，得到前驅(qū)體溶液。

步驟c4、將所述前驅(qū)體溶液在150℃的條件下進(jìn)行1.5h的水熱處理，然后進(jìn)行固液分離，并對固液分離得到的固體進(jìn)行干燥，從而制得磷烯-聚多巴胺復(fù)合材料。

綜上可見，本發(fā)明實(shí)施例不僅能夠有效制備出兼具磷烯和聚多巴胺兩者優(yōu)點(diǎn)的磷烯-聚多巴胺材料，而且操作簡單、對設(shè)備要求低、產(chǎn)品質(zhì)量好、產(chǎn)率高，十分適合進(jìn)行規(guī)?；a(chǎn)。該磷烯-聚多巴胺材料具有良好的機(jī)械性能以及優(yōu)異的粘附性能和氣體液體分離性能，可廣泛應(yīng)用于氣液分離純化等領(lǐng)域。

以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實(shí)施方式，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明披露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求書的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。