本發明屬于復合材料與精細化工技術領域，涉及一種多巴胺表面改性二維納米材料及制備方法。
背景技術：
二維納米材料(二硫化鉬、二硫化鎢、二硒化鉬、二硒化鎢、碳化鈦、氮化硼)由于其獨特的結構一直以來都是研究人員的研究熱點，在導電、導熱、耐摩擦、電磁屏蔽等領域表現出杰出的性能。
國內外許多研究人員都知道，二維納米材料具有類石墨烯結構，在摩擦方面表現出優良的特性。因此，許多研究人員將二維納米材料與高分子聚合物、樹脂進行復合，制備了許多復合材料，這些材料在耐摩擦方面表現出優異的性能。但是，由于二維納米材料都是無機物，在和有機高分子聚合物、樹脂進行的時候總是會出現相容性差的問題，最終使得復合材料中二維納米材料分散不均勻，導致復合材料的性能不理想。另外，氮化硼問世于100多年前，最早的應用是作為高溫潤滑劑的六方氮化硼，h—bn不僅其結構而且其性能也與石墨極為相似，且自身潔白，所以俗稱：白石墨。最近研究表明，氮化硼在導熱方面表現出了杰出的性能，成為目前的研究熱點。然而目前研究的瓶頸就是如何改進氮化硼在復合材料中的分散性。
技術實現要素：
要解決的技術問題
為了避免現有技術的不足之處，本發明提出一種多巴胺表面改性二維納米材料及制備方法。
技術方案
一種多巴胺表面改性二維納米材料，其特征在于組份包括多巴胺和二維納米材料，其中多巴胺占有的質量百分比為17～37％，余量為二維納米材料。所述二維納米材料在特定的反應條件下與多巴胺進行作用,最終使得其表面被聚多巴胺完全包裹著。
所述二維納米材料為石墨烯、二硫化鉬、二硫化鎢、二硒化鉬、二硒化鎢、碳化鈦或氮化硼。
一種制備所述多巴胺表面改性二維納米材料的方法，其特征在于步驟如下：
步驟1：將三羥甲基氨基甲烷溶于去離子水中，然后加入稀鹽酸調節溶液的ph為7.5-9.5；
步驟2：將二維納米材料粉末和純乙醇加入到上述體系中超聲分散30-60min形成混合溶液；
步驟3：將鹽酸多巴胺加入到混合液中，控制體系溫度在15-35℃之間，攪拌反應10-15小時
步驟4：對反映的溶液進行離心分離得到固體粉末，分別用去離子水和乙醇洗滌多次，冷凍干燥，得到的黑色固體粉末為聚多巴胺包裹的納米粉末二維納米材料。
有益效果
本發明提出的一種多巴胺表面改性二維納米材料及制備方法，通過一步反應制備了一種聚多巴胺包裹的二維納米材料。本發明解決了傳統的二維納米材料在間質(水、有機物)中分散性差的問題。此特征制備方法提供了一種多巴胺表面改性二維納米材料的方法，二維納米材料表面經多巴胺修飾后成功引入功能基團(羥基和氨基)不但提供繼續反應的活性基團，而且增加間質與二維納米材料之間的相容性。因此，此發明具有重大的科學意義，在耐摩擦復合材料、潤滑油脂、導熱復合材料生產方面存在著巨大的實際應用價值。
具體實施方式
現結合實施例對本發明作進一步描述：
以石墨烯為例制備方法簡述：
首先，將1.2114g三羥甲基氨基甲烷溶于150ml去離子水中，用稀鹽酸(1m)調節ph≈7.5-9.5。然后，0.5g石墨烯粉末和50ml純乙醇加入到上述體系中超聲分散30-60min。最后，0.4g鹽酸多巴胺加入到混合液中，控制體系溫度在15-35℃之間，攪拌反應10-15小時。停止反應離心分離，用去離子水和乙醇分別洗滌，冷凍干燥，得到聚多巴胺包裹的石墨烯二維納米材料。
實施例1：
首先，將1.2114g三羥甲基氨基甲烷溶于150ml去離子水中，用稀鹽酸(1m)調節ph＝8.5，繼續攪拌20min。然后，1g自制二硫化鉬粉末和50ml純乙醇加入到上述體系中超聲分散60min。最后，稱取0.4g鹽酸多巴胺加入到混合液中，快速攪拌10min，控制體系溫度在20℃左右，攪拌反應12小時。停止反應離心分離得到黑色固體粉末，用去離子水和乙醇分別洗滌3次，冷凍干燥，得到的黑色固體粉末即為聚多巴胺包裹的二硫化鉬二維納米材料。
實施例2：
首先，將2g三羥甲基氨基甲烷溶于250ml去離子水中，用稀鹽酸(1m)調節ph＝8.5，繼續攪拌20min。然后，1g經超聲剝離后的氮化硼白色粉末和50ml純乙醇加入到上述體系中超聲分散40min。最后，稱取0.8g鹽酸多巴胺加入到混合液中，快速攪拌10min，控制體系溫度在20℃左右，攪拌反應15小時。停止反應離心分離得到黑色固體粉末，用去離子水和乙醇分別洗滌3次，冷凍干燥，得到的黑色固體粉末即為聚多巴胺包裹的氮化硼二維納米材料。
實施例3：
首先，將1.2114g三羥甲基氨基甲烷溶于150ml去離子水中，用稀鹽酸(1m)調節ph＝8.5，繼續攪拌20min。然后，0.8g自制碳化鈦灰色粉末和50ml純乙醇加入到上述體系中超聲分散60min。最后，稱取0.4g鹽酸多巴胺加入到混合液中，快速攪拌10min，控制體系溫度在20℃左右，攪拌反應12小時。停止反應離心分離得到黑色固體粉末，用去離子水和乙醇分別洗滌3次，冷凍干燥，得到的黑色固體粉末即為聚多巴胺包裹的碳化鈦二維納米材料。
實施例4：
首先，將1.2114g三羥甲基氨基甲烷溶于150ml去離子水中，用稀鹽酸(1m)調節ph＝8.5，繼續攪拌20min。然后，0.4g自制石墨烯粉末和50ml純乙醇加入到上述體系中超聲分散60min。最后，稱取0.4g鹽酸多巴胺加入到混合液中，快速攪拌10min，控制體系溫度在25℃左右，攪拌反應12小時。停止反應離心分離得到黑色固體粉末，用去離子水和乙醇分別洗滌3次，冷凍干燥，得到的黑色固體粉末即為聚多巴胺包裹的石墨烯二維納米材料。