石墨烯防腐防污纳米材料及其制备方法与应用与流程

文档序号:24155591发布日期:2021-03-05 11:24阅读:来源:国知局

技术特征:
1.一种石墨烯防腐防污纳米材料,其特征在于,所述石墨烯防腐防污纳米材料具有式(ⅰ)所示的结构:其中,r1,r2包括氢、取代或未取代的芳香基、取代或未取代的脂肪链基团、取代或未取代的脂肪环基团中的任意一种或两种以上的组合。2.根据权利要求1所述的石墨烯防腐防污纳米材料,其特征在于:所述石墨烯防腐防污纳米材料包含复数个石墨烯纳米片;优选的,所述石墨烯纳米片的层数为1~10层,片径为500nm~5000nm。3.根据权利要求1所述的石墨烯防腐防污纳米材料,其特征在于:所述r1,r2所含碳原子数为1~12;和/或,所述r1,r2所含氢原子数为1~2。4.根据权利要求1所述的石墨烯防腐防污纳米材料,其特征在于:所述芳香基、脂肪链基团或脂肪环基团所含的取代基包括c、h、杂原子中的任意一种或两种以上的组合,优选的,所述取代基的个数为1~5个;优选的,所述杂原子包括n、o、s或p;和/或,所述芳香基包括苯基、取代苯基、苯甲基、苯乙基中的任意一种或两种以上的组合;和/或,所述脂肪链基团包括c1~c16的脂肪链基团,优选为甲基、亚甲基、乙基、丙基中的任意一种或两种以上的组合;和/或,所述脂肪环基团包括c3~c8的脂肪环基团,优选为环丙烷、环丁烷、环戊烷中的任意一种或两种以上的组合。5.一种石墨烯防腐防污纳米材料的制备方法,其特征在于包括:提供羧基化石墨烯;以胺类化合物对所述羧基化石墨烯进行酰胺化处理,获得石墨烯防腐防污纳米材料;其中,所述胺类化合物具有式(ⅱ)所示的结构:
其中,r1,r2包括氢、取代或未取代的芳香基、取代或未取代的脂肪链基团、取代或未取代的脂肪环基团中的任意一种或两种以上的组合。6.根据权利要求5所述的制备方法,其特征在于:所述r1,r2所含碳原子数为1~12;和/或,所述r1,r2所含氢原子数为1~2;和/或,所述芳香基、脂肪链基团或脂肪环基团所含的取代基包括c、h、杂原子中的任意一种或两种以上的组合,优选的,所述取代基的个数为1~5个;优选的,所述杂原子包括n、o、s或p;和/或,所述芳香基包括苯基、取代苯基、苯甲基、苯乙基中的任意一种或两种以上的组合;和/或,所述脂肪链基团包括c1~c16的脂肪链基团,优选为甲基、亚甲基、乙基、丙基中的任意一种或两种以上的组合;和/或,所述脂肪环基团包括c3~c8的脂肪环基团,优选为环丙烷、环丁烷、环戊烷中的任意一种或两种以上的组合;优选的,所述胺类化合物包括哌啶、苯胺、己胺、哌嗪中的任意一种或两种以上的组合。7.根据权利要求6所述的制备方法,其特征在于具体包括:提供天然石墨;采用干冰或气态co2对所述天然石墨在室温下进行剥离和羧基化处理5~20h,得到羧基化石墨烯;将羧基化石墨烯、酰化试剂与溶剂均匀混合,形成混合反应体系,之后于0~5℃加入胺类化合物,并于室温进行酰胺化处理15~30h,再经后处理,获得所述石墨烯防腐防污纳米材料;优选的,所述羧基化石墨烯与酰化试剂的质量比为1:1~10;优选的,所述胺类化合物与羧基化石墨烯的质量比为1:1~10;优选的,所述干冰或气态co2与天然石墨的质量比为1:0.1~20;优选的,所述酰化试剂包括羰基二咪唑;优选的,所述溶剂包括四氢呋喃。8.由权利要求5-7中任一项所述方法制备的石墨烯防腐防污纳米材料,其具有如式(ⅰ)所示的结构:
其中,r1,r2包括氢、取代或未取代的芳香基、取代或未取代的脂肪链基团、取代或未取代的脂肪环基团中的任意一种或两种以上的组合。9.权利要求1-4、8中任一项所述的石墨烯防腐防污纳米材料于基体屏蔽阻隔、海洋生物抑制、海洋重防腐、防污或导热涂层领域中的用途;优选的,所述基体的材质包括金属,优选为铁、铜、镍、铝、金、银、镁、合金中的任意一种或两种以上的组合;优选的,所述海洋生物包括细菌、真菌、藻类、原生生物中的任意一种或两种以上的组合。10.一种装置,其包括基体,其特征在于,所述基体上设置有权利要求1-4、8中任一项所述的石墨烯防腐防污纳米材料。
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