專利名稱：植物多酚及其衍生物還原和修飾氧化石墨烯的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及植物多酚及其衍生物還原和修飾氧化石墨烯的方法。
背景技術(shù)：
石墨烯(graphene)因其超強(qiáng)的力學(xué)強(qiáng)度、優(yōu)異的導(dǎo)電、導(dǎo)熱特性、化學(xué)穩(wěn)定性等特性成為近來納米材料領(lǐng)域關(guān)注的焦點?；瘜W(xué)還原氧化石墨烯的方法是當(dāng)前大規(guī)模制備單片層石墨烯的常用方法。該類方法與機(jī)械剝離、電化學(xué)沉積等方法具有經(jīng)濟(jì)、高效、易于規(guī)?；a(chǎn)等優(yōu)點，具有極為廣闊的潛在應(yīng)用前景。當(dāng)前化學(xué)還原氧化石墨烯的方法中，廣泛采用有毒、價格昂貴的還原劑，如水合胼、二甲基胼、對苯二胺、多巴胺等。探索簡單、經(jīng)濟(jì)、有效、綠色環(huán)保的還原工藝及方法具有極為重要的理論意義和現(xiàn)實意義。植物多酚，也稱單寧，廣泛存在于植物的花、莖、葉、果實中，具有結(jié)構(gòu)豐富多樣、廉價易得、經(jīng)濟(jì)環(huán)保等特性。植物多酚在綠色化學(xué)領(lǐng)域具有重要的地位，同樣在其他領(lǐng)域亟待探索與進(jìn)一步的開發(fā)。植物多酚具有豐富多樣的化學(xué)結(jié)構(gòu)與特性。利用其還原特性及其穩(wěn)定特性，該類物質(zhì)可在制備高品質(zhì)的單片層石墨烯中獲得重要應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的在于提供一種植物多酚及其衍生物還原和修飾氧化石墨烯的方法，本發(fā)明基于植物多酚結(jié)構(gòu)的多樣性、還原特性及對還原產(chǎn)物的穩(wěn)定特性，以植物多酚或其衍生物為還原劑和穩(wěn)定劑，通過還原和修飾還原的氧化石墨烯，可制備出高品質(zhì)的單片層石墨煉。本發(fā)明目的通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)
植物多酚及其衍生物還原和修飾氧化石墨烯的方法，具有包括以下步驟
(1)將植物多酚或其衍生物溶于水中，配成濃度為0.01wt% 10 wt%的溶液；將氧化石墨烯分散于水或水與低級醇的混合物中，濃度為0. 03mg/ ml 10mg/ml ；
(2)將上述兩種溶液攪拌下混合，在30 100°C，反應(yīng)2h 60h；
(3)過濾和反復(fù)洗滌后即得還原和修飾后的石墨烯。所述植物多酚或其衍生物的用量為氧化石墨烯的10襯％到10000 wt %。步驟(1)所述將氧化石墨烯溶解于水或水與低級醇的混合物的同時施加超聲。所述低級醇為甲醇、乙醇、異丙醇、乙二醇、丙二醇或甘油中的一種或多種； 步驟(1)所述的水與低級醇的混合物中水和低級醇的體積比例為1 99 99 1。步驟(1)中所述的植物多酚包括水解單寧、縮合單寧或復(fù)雜多酚中的一種或多種的混合物。所述的植物多酚的衍生物是植物多酚的縮合物或者通過酚羥基的反應(yīng)而衍生的化合物。所述水解單寧為多元醇通過酯鍵與多個酚羧酸相連而成的多酚類化合物。所述水解單寧中多元醇為葡萄糖、金縷梅糖、果糖、木糖、奎寧酸、莽草酸或原櫟酸；所述水解單寧中的酚羧酸為掊酸、橡椀酸或鞣花酸。水解單寧優(yōu)選掊酸丙 酯、掊酸葡萄糖酯、五掊酸葡萄糖酯或單寧酸。所述縮合單寧為
權(quán)利要求
1.植物多酚及其衍生物還原和修飾氧化石墨烯的方法，其特征在于，包括以下步驟(1)將植物多酚或其衍生物溶于水中，配成濃度為0.01wt% 10 wt%的溶液；將氧化石墨烯分散于水或水與低級醇的混合物中，濃度為0. 03mg/ ml 10mg/ml ；(2)將上述兩種溶液攪拌下混合，在30 100°C，反應(yīng)2h 60h；(3)過濾和反復(fù)洗滌后即得還原和修飾后的石墨烯。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述植物多酚或其衍生物的用量為氧化石墨烯的 10 wt%_J 10000 wt %。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，步驟(1)所述將氧化石墨烯溶解于水或水與低級醇的混 合物的同時施加超聲。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述低級醇為甲醇、乙醇、異丙醇、乙二醇、丙二醇或甘油中的一種或多種；步驟(1)所述的水與低級醇的混合物中水和低級醇的體積比例為1:99 99:1。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟(1)中所述的植物多酚包括水解單寧、縮合單寧或復(fù)雜多酚中的一種或多種的混合物。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述水解單寧為多元醇通過酯鍵與多個酚羧酸相連而成的多酚類化合物。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述水解單寧中多元醇為葡萄糖、金縷梅糖、果糖、木糖、奎寧酸、莽草酸或原櫟酸；所述水解單寧中的酚羧酸為掊酸、橡椀酸或鞣花酸。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述縮合單寧為Bjτ Xb IaIcI J5V 丫、γ人 C2AiC,A環(huán)上的Al、Α2、A3、Α4均可以為H或者ΟΗ，B環(huán)上的取代基Bi、Β2、Β3、Β4、Β5均可以為H或者ΟΗ，C環(huán)上的取代基Cl、C2均可以為H或者ΟΗ，A環(huán)、B環(huán)、C環(huán)的取代基中至少有一個-OH ；或者是以上幾種物質(zhì)的縮合二聚物或者多聚物。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述復(fù)雜多酚為同時具有水解單寧和縮合單寧結(jié)構(gòu)的多酚類化合物。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種植物多酚及其衍生物還原和修飾氧化石墨烯的方法。本發(fā)明方法以植物多酚及其衍生物作為還原劑還原氧化石墨烯的方法和修飾石墨烯。本發(fā)明所述方法具有綠色和工藝簡單等優(yōu)點，所采用的還原劑和修飾劑為天然化合物，具有來源豐富、價格低廉、無毒環(huán)保的特點，可以高效和大規(guī)模地制備功能化石墨烯及其膠體。
文檔編號B82Y30/00GK102219211SQ201110095329
公開日2011年10月19日 申請日期2011年4月16日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月16日
發(fā)明者唐征海, 廖瑞娟, 類延達(dá), 郭寶春 申請人:華南理工大學(xué)