石墨烯的制備方法
【專利摘要】一種石墨烯的制備方法，包括以下步驟：將氧化石墨和氯化物加入水中超聲分散形成含有氧化石墨烯和氯化物的懸浮液，氯化物選自氯化鋁、氯化鎂及氯化鈣中的至少一種；在超聲分散懸浮液的條件下向懸浮液滴加氨水，使氯化物與氨水反應(yīng)生成氫氧化物，過濾懸浮液后洗滌濾渣并干燥得到氧化石墨烯和氫氧化物的混合物，氫氧化物選自氫氧化鋁、氫氧化鎂及氫氧化鈣中的至少一種；將氧化石墨烯和氫氧化物的混合物與氫氧化鉀混合均勻后置于保護性氣體的氛圍下，加熱至800℃～900℃，并保持1小時～2小時得到含有石墨烯的固體物；及將固體物加入鹽酸中攪拌除去固體物中的雜質(zhì)，過濾后洗滌并干燥得到石墨烯。通過上述方法制備的石墨烯比表面積較大。
【專利說明】石墨烯的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種石墨烯的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]石墨烯是一種二維單分子層材料，具有優(yōu)異的物理性質(zhì)，如高的理論比表面積、優(yōu)異的機械強度、良好的柔韌性和高的電導(dǎo)率等，受到研究者的廣泛關(guān)注。雖然石墨烯的理論比表面積高達2600m2/g，但一般方法所制備的石墨烯比表面積一般都在600m2/g左右，遠低于其理論比表面積，原因主要是由于石墨烯片層上有大η鍵，相鄰的石墨烯片會通過η鍵與η鍵之間的范德華力而相互吸引，造成團聚現(xiàn)象，使得石墨烯的比表面積大大降低。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003]基于此，有必要提供一種比表面積較大的石墨烯的制備方法。
[0004]一種石墨烯的制備方法，包括如下步驟:
[0005]將氧化石墨和氯化物加入水中超聲分散形成含有氧化石墨烯和氯化物的懸浮液，所述氯化物選自氯化鋁、氯化鎂及氯化鈣中的至少一種；
[0006]在超聲分散所述懸浮液的條件下向所述懸浮液滴加氨水，使所述氯化物與所述氨水反應(yīng)生成氫氧化物，過濾所述懸浮液后洗滌濾渣并干燥得到氧化石墨烯和氫氧化物的混合物，所述氫氧化物選自氫氧化鋁、氫氧化鎂及氫氧化鈣中的至少一種；
[0007]將所述氧化石墨烯和 氫氧化物的混合物與氫氧化鉀混合均勻后置于保護性氣體的氛圍下，加熱至800°C、00°C，并保持1小時~2小時得到含有石墨烯的固體物 '及
[0008]將所述固體物加入鹽酸中攪拌除去所述固體物中的雜質(zhì)，過濾后洗滌并干燥得到石墨烯。
[0009]在其中一個實施例中，所述懸浮液中所述氧化石墨烯的濃度為0.5mg/mL"lmg/mL。
[0010]在其中一個實施例中，所述氧化石墨與所述氯化物的質(zhì)量比為10: f 1:1。
[0011]在其中一個實施例中，所述氨水中氨的質(zhì)量濃度為30%，所述氯化物與所述氨水的固液比為0.5g:1ml~lg:lmlο
[0012]在其中一個實施例中，所述氧化石墨烯和氫氧化物的混合物與所述氫氧化鉀的質(zhì)量比為1:廣1:5。
[0013]在其中一個實施例中，將所述氧化石墨烯和氫氧化物的混合物與氫氧化鉀的溫度升高至800°C~900°C的升溫速率為15°C /min"30°C /min。
[0014]在其中一個實施例中，所述鹽酸的濃度為lmol/L。
[0015]在其中一個實施例中，所述固體物與所述鹽酸的固液比為lg:3m廣lg:6ml。
[0016]在其中一個實施例中，在制備懸浮液的步驟之前還包括:制備氧化石墨，制備氧化石墨包括以下步驟:
[0017]將石墨加入濃硫酸和濃硝酸組成的混合酸液中形成混合液，將混合液的溫度保持在-2V ~2°C 攪拌 10mirT30min ；[0018]向混合液中加入高錳酸鉀，繼續(xù)將混合液的溫度保持在_2°C ~2°C攪拌lh ；
[0019]將混合液升溫至80 V~90 V并保溫0.5h~2h ；
[0020]向混合液中加入去離子水，繼續(xù)在80°C~90°C保溫0.5h~2h ;及
[0021]向混合液中加入過氧化氫除去高錳酸鉀，抽濾，洗滌固體物，干燥固體物后得到氧
化石墨。
[0022]在其中一個實施例中，所述石墨與所述高錳酸鉀的質(zhì)量比為1:廣1:6。
[0023]上述石墨烯的制備方法，通過超聲分散的氧化石墨和氯化物的過程中加入氨水生成氫氧化物，使得生成的氫氧化物顆粒均勻的分散在石墨烯片層間，阻止在干燥的過程中石墨烯片層不發(fā)生團聚，從而有效提高石墨烯的比表面積；通過氫氧化鉀對石墨烯進行蝕刻造孔，使得制備的石墨稀具有豐富的中孔，進一步提聞石墨稀的比表面積。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0024]圖1為一實施方式的石墨烯的制備方法的流程圖；
[0025]圖2為實施例1制備的石墨烯的吸附-脫附等溫曲線；
[0026]圖3為實施例1制備的石墨烯的孔徑分布圖。
【具體實施方式】
[0027]為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的【具體實施方式】做詳細的說明。在下面的描述中闡述了很多具體細節(jié)以便于充分理解本發(fā)明。但是本發(fā)明能夠以很多不同`于在此描述的其它方式來實施，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在不違背本發(fā)明內(nèi)涵的情況下做類似改進，因此本發(fā)明不受下面公開的具體實施的限制。
[0028]請參閱圖1，一實施方式的石墨烯的制備方法，包括如下步驟:
[0029]步驟S110、制備氧化石墨。
[0030]制備氧化石墨包括以下步驟:
[0031]步驟一、將石墨加入濃硫酸和濃硝酸組成的混合酸液中形成混合液，將混合液的溫度保持在-2V~2°C攪拌10mirT30min。
[0032]優(yōu)選的，石墨的純度為99.5%。石墨為粒徑為微米級的粉末。
[0033]優(yōu)選的，石墨與濃硫酸及濃硝酸的固液比為lg: (85mL~95mL): (24mL~25mL)。
[0034]優(yōu)選的，將混合液放置于冰水浴中攪拌20分鐘。
[0035]優(yōu)選的，濃硝酸的質(zhì)量濃度為98%，濃硝酸的質(zhì)量濃度為65%。
[0036]步驟二、向混合液中加入高錳酸鉀，繼續(xù)將混合液的溫度保持在_2°C ~2°C攪拌1小時。
[0037]優(yōu)選的，混合液中的石墨與高錳酸鉀的質(zhì)量比為1:廣1:6。
[0038]步驟三、將混合液升溫至80°C~90°C并保持0.5小時~2小時。
[0039]步驟四、向混合液中加入去離子水，繼續(xù)在80°C~90°C保溫0.5小時~1小時。
[0040]優(yōu)選的，石墨與去離子水的固液比為lg:(49mL~92mL)。
[0041 ] 步驟五、向混合液中加入過氧化氫除去高錳酸鉀，抽濾，洗滌固體物，干燥固體物后得到氧化石墨。
[0042]優(yōu)選的，向混合液中加入質(zhì)量分數(shù)為30%的過氧化氫溶液除去高錳酸鉀，高錳酸鉀與過氧化氫溶液的固液比為4g: 9mL^2g: 3ml。
[0043]優(yōu)選的，依次使用稀鹽酸和去離子水反復(fù)洗滌固體物。
[0044]優(yōu)選的，將固體物在60 °C下真空干燥12小時。
[0045]可以理解，步驟S110也可省略，此時直接購買氧化石墨即可。
[0046]步驟S120、將氧化石墨和氯化物加入水中超聲分散形成含有氧化石墨烯和氯化物的懸浮液。
[0047]氯化物選自氯化鋁、氯化鎂及氯化鈣中的至少一種。
[0048]優(yōu)選的，氧化石墨與氯化物的質(zhì)量比為10: f 1:1。
[0049]優(yōu)選的，將氧化石墨分散在去離子水中，超聲分散1小時，之后加入氯化物，繼續(xù)超聲分散1小時。
[0050]優(yōu)選的，懸浮液中氧化石墨烯的濃度為0.5mg/mL"lmg/mL。
[0051]步驟S130、在超聲分散懸浮液的條件下向懸浮液滴加氨水使氯化物與氨水反應(yīng)生成氫氧化物，過濾懸浮液后洗滌并干燥得到氧化石墨烯和氫氧化物的混合物。
[0052]氫氧化物選自氫氧化鋁、氫氧化鎂及氫氧化鈣中的至少一種。
[0053]優(yōu)選的，氨水中氨的質(zhì)量濃度為30%，氯化物與氨水的固液比為0.5g:lmrig:
lml ο
[0054]優(yōu)選的，過濾懸浮液后用去離子水洗滌濾渣，將洗滌后的濾渣在60°C下真空干燥12小時得到氧化石墨烯和氫氧化物的`混合物。
[0055]步驟S140、將氧化石墨烯和氫氧化物的混合物與氫氧化鉀混合均勻后置于保護性氣體的氛圍下，將氧化石墨烯和氫氧化物的混合物及氫氧化鉀的溫度升高至800°C、00°C，并保持1小時~2小時得到含有石墨烯的固體物。
[0056]該步驟中，氧化石墨烯在高溫下還原成為石墨烯；氫氧化物在高溫下發(fā)生分解反應(yīng)生成氧化物，氧化物選自三氧化二鋁、氧化鎂及氧化鈣中的至少一種；氫氧化鉀(Κ0Η)起活化作用，對石墨烯進行蝕刻造孔，氫氧化鉀在高溫下與碳發(fā)生反應(yīng)，最終會形成鉀蒸汽，發(fā)生的反應(yīng)為:4K0H+C — K2C03+K20+2H2, K2C03+2C — 2K+3C0, K20+C — 2K+C0。
[0057]優(yōu)選的，保護性氣體選自氮氣及氬氣中的至少一種。
[0058]優(yōu)選的,保護性氣體的流速為400mL/min。
[0059]優(yōu)選的，氧化石墨烯和氫氧化物的混合物與氫氧化鉀的質(zhì)量比為1: f 1: 5。
[0060]優(yōu)選的，將氧化石墨烯和氫氧化物的混合物與氫氧化鉀的溫度升高至800°C ~900°C的升溫速率為 15°C /mirT30°C /min。
[0061]優(yōu)選的，得到的含有石墨烯的固體物在保護性氣體氛圍下降溫至室溫，鉀蒸汽成為金屬鉀。
[0062]步驟S150、將固體物加入鹽酸中攪拌除去固體物中的雜質(zhì)，過濾后洗滌并干燥得到石墨稀。
[0063]該步驟中，固體物中的金屬鉀脫離了保護性氣體的氛圍后轉(zhuǎn)變?yōu)殁浀难趸铮瑥亩腆w物中含有氧化物及鉀的氧化物等雜質(zhì)，鹽酸與固體物中的雜質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，生成可溶性的鹽。
[0064]優(yōu)選的，鹽酸的濃度為lmol/L。固體物與鹽酸的固液比為lg:3m廣lg:6ml。
[0065]優(yōu)選的，將固體物加入鹽酸中攪拌12小時，過濾后使用去離子水洗滌濾渣，重復(fù)2-3次直至固體物中的雜質(zhì)完全除去。
[0066]優(yōu)選的，干燥在60°C的真空烘箱中進行，干燥的時間為12小時。
[0067]上述石墨烯的制備方法，通過超聲分散的氧化石墨和氯化物的過程中加入氨水生成物，使得生成的氫氧化物顆粒均勻的分散在石墨烯片層間，阻止在干燥的過程中石墨烯片層不發(fā)生團聚，從而有效提高石墨烯的比表面積；通過氫氧化鉀對石墨烯進行蝕刻造孔，使得制備的石墨稀具有豐富的中孔，進一步提聞石墨稀的比表面積。
[0068]以下結(jié)合具體實施例來進一步說明。
[0069]實施例1
[0070]本實施例制備石墨烯的工藝流程如下:
[0071 ] 石墨一氧化石墨一氧化石墨烯/金屬氫氧化物一石墨烯/金屬氧化物一石墨烯
[0072](1)石墨:純度 99.5% ;
[0073](2)氧化石墨:稱取(1)中純度為99.5%的石墨lg加入由90ml濃硫酸(質(zhì)量分數(shù)為98%)和25ml濃硝酸(質(zhì)量分數(shù)為65%)組成的混合溶液中，將混合物置于冰水混合浴環(huán)境下進行攪拌20分鐘，再慢慢地往混合物中加入6g高錳酸鉀，攪拌1小時,接著將混合物加熱至85° C并保持30分鐘，之后加入92ml去離子水繼續(xù)在85° C下保持30分鐘，最后加入10ml過氧化氫溶液(質(zhì)量分數(shù)30%)，攪拌10分鐘，對混合物進行抽濾，再依次分別用100ml稀鹽酸和150ml去離子水對固體物進行洗滌，共洗滌三次，最后固體物質(zhì)在60° C真空烘箱中干燥12小時得到氧化石墨；
[0074](3)氧化石墨烯/金屬氫氧化物:將(2)中得到的lg氧化石墨分散在1L去離子水中，氧化石墨的溶度為lmg/ml，超聲1小時，之后加入0.2g三氯化鋁(A1C13)，超聲1小時，在超聲的30分鐘后慢慢滴加氨水(氨水:AlCl3=lml: lmg),滴加持續(xù)時間10分鐘，超聲結(jié)束后，過濾，用去離子水洗滌固體物，將固體混合物置于60° C真空烘箱中烘12小時，得到氧
化石墨烯/金屬氫氧化物；
[0075](4)石墨烯/金屬氧化物:將(3)中制備的氧化石墨烯/金屬氫氧化物混合物與氫氧化鉀混合均勻(氧化石墨烯/金屬氫氧化物:K0H=1:1 )，將混合均勻的混合物置于氬氣(流速400ml/分鐘)保護下，以15° C/分鐘的升溫速率將混合物的溫度升至800° C，并保持2小時，然后繼續(xù)在氬氣(流速400ml/分鐘)保護下自然降至室溫，得到石墨烯/金屬氧化物；
[0076](5)石墨烯:將(4)中得到的石墨烯/金屬氧化物置于1M HC1溶液中(石墨烯/金屬氧化物:HCl=lg:3ml)，攪拌12小時，真空抽濾，用去離子水反復(fù)洗滌固體物質(zhì)；再將固體產(chǎn)物置于1M HC1溶液中(石墨烯/金屬氧化物:HCl=lg:3ml)，攪拌12小時，真空抽濾，用去離子水反復(fù)洗滌固體物質(zhì)；再將固體產(chǎn)物置于1M HC1溶液中(石墨烯/金屬氧化物:HCl=lg:3ml)，攪拌12小時，真空抽濾，用去離子水反復(fù)洗滌固體物質(zhì)，直至PH值呈中性，最后將固體物質(zhì)置于60° C真空烘箱中烘12小時，得到石墨烯。
[0077]請參閱圖2，圖2所示為實施例1制備的石墨烯利用BET測孔儀得出的吸附_脫附等溫曲線。其中上面的曲線為等溫脫附曲線，下面的曲線為等溫吸附曲線。由圖2可以得出實施例1制備的石墨烯的比表面積為1525m2/g。
[0078]請參閱圖3，圖3為實施例1制備的石墨烯的孔徑分布圖，從圖3中可以看出實施例1制備的石墨稀具有豐富的中孔。[0079]實施例2
[0080]本實施例制備石墨烯的工藝流程如下:
[0081 ] 石墨一氧化石墨一氧化石墨烯/金屬氫氧化物一石墨烯/金屬氧化物一石墨烯
[0082](1)石墨:純度 99.5% ;
[0083](2)氧化石墨:稱取(1)中純度為99.5%的石墨2g加入由190ml濃硫酸(質(zhì)量分數(shù)為98%)和48ml濃硝酸(質(zhì)量分數(shù)為65%)組成的混合溶液中，將混合物置于冰水混合浴環(huán)境下進行攪拌20分鐘，再慢慢地往混合物中加入8g高錳酸鉀，攪拌1小時，接著將混合物加熱至85° C并保持30分鐘，之后加入92ml去離子水繼續(xù)在85° C下保持30分鐘，最后加入12ml過氧化氫溶液(質(zhì)量分數(shù)30%)，攪拌10分鐘，對混合物進行抽濾，再依次分別用200ml稀鹽酸和300ml去離子水對固體物進行洗滌，共洗滌三次，最后固體物質(zhì)在60° C真空烘箱中干燥10小時得到氧化石墨；
[0084](3)氧化石墨烯/金屬氫氧化物:將(2)中得到的2g氧化石墨分散在2L去離子水中，氧化石墨的溶度為lmg/ml，超聲2小時，之后加入0.8g氯化鎂(MgCl2)，MgCl2的溶度為
0.4mg/ml，超聲2小時，在超聲的30分鐘后慢慢滴加氨水(氨水:AlCl3=lml:0.5mg)，滴加持續(xù)時間10分鐘，超聲結(jié)束后，然后過濾，用去離子水洗滌固體物，將固體混合物置于60° C真空烘箱中烘12小時，得到氧化石墨烯/金屬氫氧化物；
[0085](4)石墨烯/金屬氧化物:將(3)中制備的氧化石墨烯/金屬氫氧化物混合物與氫氧化鉀混合均勻(氧化石墨烯/金屬氫氧化物:K0H=1:3)，將混合均勻的混合物置于氬氣(流速400ml/分鐘)保護下，以20° C/分鐘的升溫速率將混合物的溫度升至900° C，并保持1小時，然后繼續(xù)在氬氣(流速400ml/分鐘)保護下自然降至室溫，得到石墨烯/金屬氧化物；`
[0086](5)石墨烯:將(4)中得到的石墨烯/金屬氧化物置于1M HC1溶液中(石墨烯/金屬氧化物:HCl=lg:3ml)，攪拌12小時，真空抽濾，用去離子水反復(fù)洗滌固體物質(zhì)；再將固體產(chǎn)物置于1M HC1溶液中(石墨烯/金屬氧化物:HCl=lg:6ml)，攪拌12小時，真空抽濾，用去離子水反復(fù)洗滌固體物質(zhì)；再將固體產(chǎn)物置于1M HC1溶液中(石墨烯/金屬氧化物:HCl=lg:6ml)，攪拌12小時，真空抽濾，用去離子水反復(fù)洗滌固體物質(zhì)，直至PH值呈中性，最后將固體物質(zhì)置于60° C真空烘箱中烘12小時，得到石墨烯。
[0087]實施例2制備的石墨烯烴BET測孔儀測試，其比表面積為2215m2/g。
[0088]實施例3
[0089]本實施例制備石墨烯的工藝流程如下:
[0090]石墨一氧化石墨一氧化石墨烯/金屬氫氧化物一石墨烯/金屬氧化物一石墨烯
[0091](1)石墨:純度 99.5% ;
[0092](2)氧化石墨:稱取(1)中純度為99.5%的石墨5g加入由425ml濃硫酸(質(zhì)量分數(shù)為98%)和120ml濃硝酸(質(zhì)量分數(shù)為65%)組成的混合溶液中，將混合物置于冰水混合浴環(huán)境下進行攪拌20分鐘，再慢慢地往混合物中加入20g高錳酸鉀，攪拌1小時，接著將混合物加熱至85° C并保持30分鐘，之后加入250ml去離子水繼續(xù)在85° C下保持30分鐘，最后加入40ml過氧化氫溶液(質(zhì)量分數(shù)30%)，攪拌10分鐘，對混合物進行抽濾，再依次分別用400ml稀鹽酸和600ml去離子水對固體物進行洗滌，共洗滌三次，最后固體物質(zhì)在60° C真空烘箱中干燥12小時得到氧化石墨；[0093](3)氧化石墨烯/金屬氫氧化物:將(2)中得到的5g氧化石墨分散在10L去離子水中，氧化石墨的溶度為0.5mg/ml,超聲1小時，之后加入5g氯化|丐(CaCl2)，超聲1小時，在超聲的30分鐘后慢慢滴加氨水(氨水:AlCl3=lml: lmg),滴加持續(xù)時間10分鐘，超聲結(jié)束后，然后過濾，用去離子水洗滌固體物，將固體混合物置于60° C真空烘箱中烘12小時，得
到氧化石墨烯/金屬氫氧化物；
[0094](4)石墨烯/金屬氧化物:將(3)中制備的氧化石墨烯/金屬氫氧化物混合物與氫氧化鉀混合均勻(氧化石墨烯/金屬氫氧化物:K0H=1:4)，將混合均勻的混合物置于氬氣(流速400ml/分鐘)保護下，以15° C/分鐘的升溫速率將混合物的溫度升至900° C，并保持2小時，然后繼續(xù)在氬氣(流速400ml/分鐘)保護下自然降至室溫，得到石墨烯/金屬氧化物；
[0095](5)石墨烯:將(4)中得到的石墨烯/金屬氧化物置于1M HC1溶液中(石墨烯/金屬氧化物:HCl=lg:3ml)，攪拌12小時，真空抽濾，用去離子水反復(fù)洗滌固體物質(zhì)；再將固體產(chǎn)物置于1M HC1溶液中(石墨烯/金屬氧化物:HCl=lg:3ml)，攪拌12小時，真空抽濾，用去離子水反復(fù)洗滌固體物質(zhì)；再將固體產(chǎn)物置于1M HC1溶液中(石墨烯/金屬氧化物:HCl=lg:3ml)，攪拌12小時，真空抽濾，用去離子水反復(fù)洗滌固體物質(zhì)，直至PH值呈中性，最后將固體物質(zhì)置于60° C真空烘箱中烘12小時，得到石墨烯。
[0096]實施例3制備的石墨烯烴BET測孔儀測試，其比表面積為2548m2/g。
[0097]實施例4
[0098]本實施例制備石墨烯的工藝流程如下:
[0099]石墨一氧化石墨一氧化石墨烯/金屬氫氧化物一石墨烯/金屬氧化物一石墨烯
[0100](1)石墨:純度 99.5% ;`[0101](2)氧化石墨:稱取(1)中純度為99.5%的石墨lg加入由90ml濃硫酸(質(zhì)量分數(shù)為98%)和25ml濃硝酸(質(zhì)量分數(shù)為65%)組成的混合溶液中，將混合物置于冰水混合浴環(huán)境下進行攪拌20分鐘，再慢慢地往混合物中加入4g高錳酸鉀，攪拌1小時，接著將混合物加熱至85° C并保持30分鐘，之后加入92ml去離子水繼續(xù)在85° C下保持30分鐘，最后加入9ml過氧化氫溶液(質(zhì)量分數(shù)30%)，攪拌10分鐘，對混合物進行抽濾，再依次分別用100ml稀鹽酸和150ml去離子水對固體物進行洗滌，共洗滌三次，最后固體物質(zhì)在60° C真空烘箱中干燥12小時得到氧化石墨；
[0102](3)氧化石墨烯/金屬氫氧化物:將(2)中得到的lg氧化石墨分散在1L去離子水中，氧化石墨的溶度為lmg/ml，超聲1小時，之后加入0.lg三氯化鋁(A1C13)，超聲1小時，在超聲的30分鐘后慢慢滴加氨水(氨水:AlCl3=lml: lmg),滴加持續(xù)時間10分鐘，超聲結(jié)束后，然后過濾，用去離子水洗滌固體物，將固體混合物置于60° C真空烘箱中烘12小時，得
到氧化石墨烯/金屬氫氧化物；
[0103](4)石墨烯/金屬氧化物:將(3)中制備的氧化石墨烯/金屬氫氧化物混合物與氫氧化鉀混合均勻(氧化石墨烯/金屬氫氧化物:K0H=1:5)，將混合均勻的混合物置于氬氣(流速400ml/分鐘)保護下，以30° C/分鐘的升溫速率將混合物的溫度升至800° C，并保持1小時，然后繼續(xù)在氬氣(流速400ml/分鐘)保護下自然降至室溫，得到石墨烯/金屬氧化物；
[0104](5)石墨烯:將(4)中得到的石墨烯/金屬氧化物置于1M HC1溶液中(石墨烯/金屬氧化物:HCl=lg:3ml)，攪拌12小時，真空抽濾，用去離子水反復(fù)洗滌固體物質(zhì)；再將固體產(chǎn)物置于1M HC1溶液中(石墨烯/金屬氧化物:HCl=lg:3ml)，攪拌12小時，真空抽濾，用去離子水反復(fù)洗滌固體物質(zhì)；再將固體產(chǎn)物置于1M HC1溶液中(石墨烯/金屬氧化物:HCl=lg:3ml)，攪拌12小時，真空抽濾，用去離子水反復(fù)洗滌固體物質(zhì)，直至PH值呈中性，最后將固體物質(zhì)置于60° C真空烘箱中烘12小時，得到石墨烯。
[0105]實施例4制備的石墨烯烴BET測孔儀測試，其比表面積為2879m2/g。
[0106]以上所述實施例僅表達了本發(fā)明的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但并不能因此而理解為對本發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本發(fā)明的保護范圍。因此，本發(fā) 明專利的保護范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準。
【權(quán)利要求】
1.一種石墨烯的制備方法，其特征在于，包括如下步驟:將氧化石墨和氯化物加入水中超聲分散形成含有氧化石墨烯和氯化物的懸浮液，所述氯化物選自氯化鋁、氯化鎂及氯化鈣中的至少一種；在超聲分散所述懸浮液的條件下向所述懸浮液滴加氨水，使所述氯化物與所述氨水反應(yīng)生成氫氧化物，過濾所述懸浮液后洗滌濾渣并干燥得到氧化石墨烯和氫氧化物的混合物，所述氫氧化物選自氫氧化鋁、氫氧化鎂及氫氧化鈣中的至少一種；將所述氧化石墨烯和氫氧化物的混合物與氫氧化鉀混合均勻后置于保護性氣體的氛圍下，加熱至800°c、00°C，并保持1小時~2小時得到含有石墨烯的固體物；及將所述固體物加入鹽酸中攪拌除去所述固體物中的雜質(zhì)，過濾后洗滌并干燥得到石墨烯。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的石墨烯的制備方法，其特征在于，所述懸浮液中所述氧化石墨烯的濃度為0.5mg/mL~lmg/mL。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的石墨烯的制備方法，其特征在于，所述氧化石墨與所述氯化物的質(zhì)量比為10:廣1:1。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的石墨烯的制備方法，其特征在于，所述氨水中氨的質(zhì)量濃度為30%,所述氯化物與所述氨水的固液比為0.5g:lmflg:1ml。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的石墨烯的制備方法，其特征在于，所述氧化石墨烯和氫氧化物的混合物與所述氫氧化鉀的質(zhì)量比為1:廣1:5。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的石墨烯的制備方法，其特征在于，將所述氧化石墨烯和氫氧化物的混合物與氫氧化鉀的溫度升高至800°C、00°C的升溫速率為15°C /min^30°C /min。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的石墨烯的制備方法，其特征在于，所述鹽酸的濃度為lmol/L。
8.根據(jù)權(quán)利要求8所述的石墨烯的制備方法，其特征在于，所述固體物與所述鹽酸的固液比為lg:3ml~lg:6ml。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的石墨烯的制備方法，其特征在于，在制備懸浮液的步驟之前還包括:制備氧化石墨，制備氧化石墨包括以下步驟:將石墨加入濃硫酸和濃硝酸組成的混合酸液中形成混合液，將混合液的溫度保持在-2V ~2°C 攪拌 10mirT30min ；向混合液中加入高錳酸鉀，繼續(xù)將混合液的溫度保持在-2V~2°C攪拌lh ；將混合液升溫至80°C~90°C并保溫0.5h~2h ；向混合液中加入去離子水，繼續(xù)在80°C~90°C保溫0.5h~2h ;及向混合液中加入過氧化氫除去高錳酸鉀，抽濾，洗滌固體物，干燥固體物后得到氧化石墨。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的石墨烯的制備方法，其特征在于，所述石墨與所述高錳酸鉀的質(zhì)量比為1:廣1:6。
【文檔編號】C01B31/04GK103663431SQ201210358460
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2012年9月24日 優(yōu)先權(quán)日:2012年9月24日
【發(fā)明者】周明杰, 王要兵, 鐘輝, 袁新生 申請人:海洋王照明科技股份有限公司, 深圳市海洋王照明技術(shù)有限公司, 深圳市海洋王照明工程有限公司