本發(fā)明涉及一種石墨烯三維多級(jí)孔結(jié)構(gòu)粉體，特別涉及一種低溫聚合物裂解制備的石墨烯三維多級(jí)孔結(jié)構(gòu)粉體。

背景技術(shù)：

石墨烯是一種由碳原子經(jīng)sp²電子軌道雜化后形成的蜂巢狀二維結(jié)構(gòu)材料，是C元素的另外一種同素異形體。由A.K.Geim和K.S.Novoselov于2004年，用膠帶手撕單晶石墨薄膜的方法，首次得到了穩(wěn)定的石墨烯。石墨烯是目前已知的世上最薄、最堅(jiān)硬、室溫下導(dǎo)電性最好而且擁有強(qiáng)大靈活性的納米材料，單層石墨烯的厚度只有0.34nm，比表面積高達(dá)2630m²/g，強(qiáng)度高達(dá)130GPa，是目前強(qiáng)度、硬度最好的材料，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于鋼類等金屬材料。石墨烯熱導(dǎo)率在3000-5000W/mK，載流子密度大于2×10¹¹cm^-2。這些優(yōu)異的性能，將使得石墨烯材料在半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)、光伏產(chǎn)業(yè)、二次電池、航天、軍工、新一代顯示器等傳統(tǒng)領(lǐng)域和新興領(lǐng)域帶來了革命性的技術(shù)進(jìn)步。

起初，科學(xué)家們采取機(jī)械剝離的方式制備石墨烯，利用粘合膠帶對(duì)單晶石墨反復(fù)粘貼可得到具有少數(shù)碳原子層、結(jié)構(gòu)相對(duì)穩(wěn)定和性能優(yōu)越的石墨烯材料。然而該機(jī)械剝離方式制備的石墨烯尺寸較小，效率低下。為了克服該缺點(diǎn)，科學(xué)家們采取氣相沉積的方式，以銅箔作為模板，在通入CH₄和H₂的條件下，可在銅箔表面合成面積較大的石墨烯材料，但該種制備方法較為復(fù)雜，銅的去除帶來較大的環(huán)境污染。另外，經(jīng)典的Hummers方法制備氧化石墨烯最為常見，該種方法成本低、可高效率制備大面積石墨烯薄層。但制備的石墨烯存在拓?fù)淙毕荩曹梾^(qū)域小，在應(yīng)用上有一定的限制。Walt A.de Heer以SiC為外延生長襯底合成了同樣具有高的載流子遷移率，良好的電化學(xué)特性的石墨烯，但該種方法受SiC襯底影響較大，制備過程控制較為復(fù)雜，且不能大量制。

公開于該背景技術(shù)部分的信息僅僅旨在增加對(duì)本發(fā)明的總體背景的理解，而不應(yīng)當(dāng)被視為承認(rèn)或以任何形式暗示該信息構(gòu)成已為本領(lǐng)域一般技術(shù)人員所公知的現(xiàn)有技術(shù)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明旨在克服現(xiàn)有技術(shù)存在制備石墨烯三維構(gòu)造粉體材料的不足，提供一種以無需粉碎加工的聚合物為原料，制備高導(dǎo)電性、形貌可控的三維多級(jí)孔結(jié)構(gòu)石墨烯粉體的方法。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的技術(shù)方案如下：

一種低溫聚合物裂解制備的石墨烯三維多級(jí)孔結(jié)構(gòu)粉體，包含以下操作步驟：

(1)將催化劑金屬鹽加水，配置成質(zhì)量濃度為10～60％的金屬鹽溶液與聚合物混合，攪拌0.1～12h后過濾，取濾渣，清洗干凈，烘干；

(2)向步驟(1)中烘干后所得物質(zhì)中加入還原劑溶液，并攪拌混合均勻，攪拌0.1～12h后過濾，取濾渣，烘干；

(3)向步驟(2)中烘干后所得濾渣中加入相對(duì)于原料比為0.2-2的造孔劑，并攪拌混合均勻，烘干，整個(gè)烘干過程其中的聚合物無需粉碎；其中，造孔劑加入溶劑中，形成造孔劑溶液；所述的溶劑為水、丙酮、甲醇或乙醇中的一種；

(4)將步驟(3)中烘干后所得物質(zhì)在保護(hù)氣氛下，加熱，控制溫度為700～1000℃，恒溫0.5～8h；

(5)將步驟(4)中加熱處理后所得物質(zhì)加入酸性溶液中，酸洗1～12h、過濾、烘干，即得到具有高比表面積、高導(dǎo)電性的石墨烯三維多級(jí)孔結(jié)構(gòu)粉體材料，輕輕震蕩即得到石墨烯三維多級(jí)孔結(jié)構(gòu)粉體。

其中，步驟(4)中加熱過程中升溫速率為1～10℃/min。

其中，步驟(1)中所述的的催化劑金屬鹽為鐵鹽、鈷鹽或鎳鹽中的一種或兩種以上混合物；其中，所述的鐵鹽為氯化鐵、氯化亞鐵、硫酸鐵、硫酸亞鐵、硝酸鐵、硝酸亞鐵、醋酸鐵、醋酸亞鐵、亞鐵氰化鉀、鐵氰化鉀、亞鐵氰化鈉或鐵氰化鈉；所述的鈷鹽為氯化鈷、氯化亞鈷、硫酸鈷、硫酸亞鈷、硝酸鈷、硝酸亞鈷、乙酸鈷、乙酸亞鈷、六硝基合鈷酸鈉或六硝基合鈷酸鉀；所述的鎳鹽為氯化鎳、硫酸鎳、硝酸鎳或乙酸鎳。

其中，步驟(1)中所述的聚合物為PKS聚合物、酚醛樹脂、環(huán)氧樹脂、聚氯乙烯樹脂、聚酯樹脂、聚酰胺樹脂、聚酰亞胺樹脂中的一種或兩種以上樹脂的混合物。

其中，步驟(2)中所述的還原劑溶液為還原劑加入水中溶解所得還原劑溶液；其中，所述的還原劑為硼氫化鈉、水合肼、亞硫酸鈉、亞硫酸氫鈉、硫化氫和氯化亞錫中的一種或兩種以上混合物。

其中，步驟(3)中所述的造孔劑為氫氧化鉀、氫氧化鈣、碳酸銨、碳酸氫銨、碳酸氫鈉或氫氧化鈉中的一種或幾種。

其中，步驟(4)中所述的保護(hù)氣氛為氮?dú)?、氦氣、氬氣中的一種。

其中，步驟(5)中所述的酸性溶液為鹽酸、硫酸、硝酸、磷酸、醋酸、草酸中的一種或兩種以上混合物。

其中，步驟(5)中所述的酸性溶液的濃度為1～5mol/L。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果：

本發(fā)明方法制備所得石墨烯三維多級(jí)孔結(jié)構(gòu)粉體具有高的比表面積、高導(dǎo)電性、制備原料無需粉碎，成品不需要球磨，制備流程大大縮短、產(chǎn)率提高、成本大大降低、易規(guī)模化及工業(yè)化生產(chǎn)；本發(fā)明采用低溫原位還原負(fù)載在聚合物上的催化劑金屬離子，使得原料聚合物能在較低的溫度下發(fā)生石墨化反應(yīng)；進(jìn)一步的，溫度降低，石墨化程度提高，從而大大減少能耗，提高材料導(dǎo)電性。本發(fā)明方法不需經(jīng)過苛刻的材料前處理，無需粉碎過篩，成品的后處理也不需要球磨。所使用的聚合物，來源廣泛，成本低廉，另外，本發(fā)明提供的制備方法成本低，產(chǎn)量高，工藝過程簡單，易于實(shí)現(xiàn)石墨烯的工業(yè)化生產(chǎn)。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實(shí)施列1制備所得產(chǎn)品的X射線衍射圖。

圖2為本發(fā)明實(shí)施列2制備所得產(chǎn)品的掃描電鏡圖。

圖3和圖4為本發(fā)明實(shí)施列2制備所得產(chǎn)品的的透射電鏡圖。

圖5為本發(fā)明實(shí)施列3制備所得產(chǎn)品的掃描電鏡圖。

圖6為本發(fā)明實(shí)施列4制備所得產(chǎn)品的透射電鏡圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖具體實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)描述，但應(yīng)當(dāng)理解本發(fā)明的保護(hù)范圍并不受具體實(shí)施方式的限制。

實(shí)施例1

(1)將20g的硫酸鎳溶于100ml去離子水中，攪拌溶解后形成濃度為20％的硫酸鎳溶液，加入100g聚酯樹脂，在60℃水浴鍋中磁力攪拌均勻，使聚酯樹脂交換金屬鎳離子，攪拌12h后抽濾，取濾渣，用去離子水清洗3遍，將交換好后的聚酯樹脂在80℃烘箱中烘干；

(2)將還原劑水合肼溶于水中，形成質(zhì)量分?jǐn)?shù)為80％的水合肼溶液，量取75ml質(zhì)量分?jǐn)?shù)為80％的還原劑水合肼溶液加入到步驟(1)中烘干后的經(jīng)過離子交換的聚酯樹脂中，在60℃水浴鍋中磁力攪拌均勻，攪拌12h后抽濾，除去濾液，取濾渣，即得還原后的聚酯樹脂，將所得聚酯樹脂在80℃烘箱中烘干；

(3)取相對(duì)于步驟(2)中烘干后所得濾渣比為1的100g造孔劑氫氧化鉀溶于100ml去離子水中，形成氫氧化鉀溶液，然后加入步驟(2)中烘干后所得濾渣中，并攪拌混合均勻，在80℃下真空烘干，整個(gè)烘干過程其中的聚合物無需粉碎；

(4)稱量六份等質(zhì)量的上述步驟(3)中還原后所得聚酯樹脂放入管式爐中在350℃、400℃、500℃、600℃、700℃、800℃各自不同溫度下進(jìn)行加熱處理，即在氮?dú)饬髁繛?0mL/min的氮?dú)庀?，?℃/min的升溫速率從室溫升至指定溫度，并在指定溫度保溫2h，然后自然冷卻；

(5)將步驟(4)加熱處理后所得各物質(zhì)分別用3mol/L的鹽酸酸洗6h，過濾，反復(fù)酸洗兩次，取濾渣用去離子水清洗至清洗液pH呈中性，然后在80℃下分別各自烘干，即得到具有高比表面積、高導(dǎo)電性的石墨烯三維多級(jí)孔結(jié)構(gòu)粉體材料，輕輕震蕩即得到石墨烯三維多級(jí)孔結(jié)構(gòu)粉體，各自研細(xì)后測XRD，如圖1所示。

實(shí)施例2

(1)將20g的六水合氯化鎳溶于100ml去離子水中，攪拌溶解后形成濃度為20％的六水合氯化鎳溶液，加入100gPKS聚合物，在60℃水浴鍋中磁力攪拌均勻，使PKS聚合物交換金屬鎳離子，攪拌10h后抽濾，取濾渣，用去離子水清洗3遍，將交換好后的PKS聚合物在80℃烘箱中烘干；

(2)將還原劑硼氫化鈉溶于水中，形成質(zhì)量分?jǐn)?shù)為80％的硼氫化鈉溶液，量取75ml質(zhì)量分?jǐn)?shù)為80％的還原劑硼氫化鈉溶液加入到步驟(1)中烘干后的經(jīng)過離子交換的PKS聚合物中，在60℃水浴鍋中磁力攪拌均勻，攪拌10h后抽濾，除去濾液，取濾渣，即得還原后的PKS聚合物，將所得PKS聚合物在80℃烘箱中烘干；

(3)取相對(duì)于步驟(2)中烘干后所得濾渣比為1的100g造孔劑氫氧化鉀溶于去離子水中，形成氫氧化鉀溶液，然后加入步驟(2)中烘干后所得濾渣中，并攪拌混合均勻，在80℃下真空烘干，整個(gè)烘干過程其中的聚合物無需粉碎；

(4)將步驟(3)中還原后所得PKS聚合物放入管式爐中進(jìn)行加熱處理，即在氮?dú)饬髁繛?0mL/min的保護(hù)氣體下，以2℃/min的升溫速率從室溫升至850℃，并在850℃溫度下保溫2h，自然冷卻；

(5)將步驟(4)加熱處理后所得各物質(zhì)分別用3mol/L的硫酸酸洗6h，過濾，反復(fù)酸洗兩次，取濾渣用去離子水清洗至清洗液pH呈中性，然后在80℃下分別各自烘干，即得到具有高比表面積、高導(dǎo)電性的石墨烯三維多級(jí)孔結(jié)構(gòu)粉體材料，輕輕震蕩即得到石墨烯三維多級(jí)孔結(jié)構(gòu)粉體。

實(shí)施例3

(1)將20g的六水合醋酸鎳溶于100ml去離子水中，攪拌溶解后形成濃度為20％的六水合醋酸鎳溶液，加入100g酚醛樹脂，在60℃水浴鍋中磁力攪拌均勻，使酚醛樹脂交換金屬鎳離子，攪拌8h后抽濾，取濾渣，用去離子水清洗3遍，將交換好后的酚醛樹脂在80℃烘箱中烘干；

(2)將還原劑亞硫酸氫鈉溶于水中，形成質(zhì)量分?jǐn)?shù)為80％的亞硫酸氫鈉溶液，量取75ml質(zhì)量分?jǐn)?shù)為80％的還原劑亞硫酸氫鈉溶液加入到步驟(1)中烘干后的經(jīng)過離子交換的酚醛樹脂中，在60℃水浴鍋中磁力攪拌均勻，攪拌0.1h后抽濾，除去濾液，取濾渣，即得還原后的酚醛樹脂，將所得酚醛樹脂在80℃烘箱中烘干；

(3)取相對(duì)于步驟(2)中烘干后所得濾渣比為1.5的150g造孔劑碳酸氫銨溶于丙酮中，形成碳酸氫銨丙酮溶液，然后加入步驟(2)中烘干后所得濾渣中，并攪拌混合均勻，在80℃下真空烘干，整個(gè)烘干過程其中的聚合物無需粉碎；

(4)將(3)中還原后所得酚醛樹脂放入管式爐中進(jìn)行加熱處理，即在氮?dú)饬髁繛?0mL/min的保護(hù)氣體下，以1℃/min的升溫速率從室溫升至700℃，并在700℃溫度下保溫8h，自然冷卻；

(5)將步驟(4)加熱處理后所得各物質(zhì)分別用5mol/L的硝酸酸洗1h，過濾，反復(fù)酸洗兩次，取濾渣用去離子水清洗至清洗液pH呈中性，然后在80℃下分別各自烘干，即得到具有高比表面積、高導(dǎo)電性的石墨烯三維多級(jí)孔結(jié)構(gòu)粉體材料，輕輕震蕩即得到石墨烯三維多級(jí)孔結(jié)構(gòu)粉體。

實(shí)施例4

(1)將20g的硝酸鎳溶于100ml去離子水中，攪拌溶解后形成濃度為20％的硝酸鎳溶液，加入100g環(huán)氧樹脂，在60℃水浴鍋中磁力攪拌均勻，使環(huán)氧樹脂交換金屬鎳離子，攪拌6h后抽濾，取濾渣，用去離子水清洗3遍，將交換好后的環(huán)氧樹脂在80℃烘箱中烘干；

(2)將還原劑亞硫酸鈉溶于水中，形成質(zhì)量分?jǐn)?shù)為80％的亞硫酸鈉溶液，量取75ml質(zhì)量分?jǐn)?shù)為80％的還原劑亞硫酸鈉溶液加入到步驟(1)中烘干后的經(jīng)過離子交換的環(huán)氧樹脂中，在60℃水浴鍋中磁力攪拌均勻，攪拌2h后抽濾，除去濾液，取濾渣，即得還原后的環(huán)氧樹脂，將所得環(huán)氧樹脂在80℃烘箱中烘干；

(3)取相對(duì)于步驟(2)中烘干后所得濾渣比為2的200g造孔劑氫氧化鈣溶于去離子水中，形成氫氧化鈣溶液，然后加入步驟(2)中烘干后所得濾渣中，并攪拌混合均勻，在80℃下真空烘干，整個(gè)烘干過程其中的聚合物無需粉碎；

(4)將步驟(3)中還原后所得環(huán)氧樹脂放入管式爐中進(jìn)行加熱處理，即在氦氣流量為60mL/min的保護(hù)氣體下，以10℃/min的升溫速率從室溫升至1000℃，并在1000℃溫度下保溫0.5h，自然冷卻；

(5)將步驟(4)加熱處理后所得各物質(zhì)分別用1mol/L的醋酸酸洗12h，過濾，反復(fù)酸洗兩次，取濾渣用去離子水清洗至清洗液pH呈中性，然后在80℃下分別各自烘干，即得到具有高比表面積、高導(dǎo)電性的石墨烯三維多級(jí)孔結(jié)構(gòu)粉體材料，輕輕震蕩即得到石墨烯三維多級(jí)孔結(jié)構(gòu)粉體。

實(shí)施例5

(1)將20g的六水合氯化鎳溶于100ml去離子水中，攪拌溶解后形成濃度為20％的六水合氯化鎳溶液，加入100g聚氯乙烯樹脂，在60℃水浴鍋中磁力攪拌均勻，使聚氯乙烯樹脂交換金屬鎳離子，攪拌4h后抽濾，取濾渣，用去離子水清洗3遍，將交換好后的聚氯乙烯樹脂在80℃烘箱中烘干；

(2)將還原劑硫化氫溶于水中，形成質(zhì)量分?jǐn)?shù)為80％的硫化氫溶液，量取75ml質(zhì)量分?jǐn)?shù)為80％的還原劑硫化氫溶液加入到步驟(1)中烘干后的經(jīng)過離子交換的聚氯乙烯樹脂中，在60℃水浴鍋中磁力攪拌均勻，攪拌4h后抽濾，除去濾液，取濾渣，即得還原后的聚氯乙烯樹脂，將所得聚氯乙烯樹脂在80℃烘箱中烘干；

(3)取相對(duì)于步驟(2)中烘干后所得濾渣比為0.2的20g造孔劑碳酸銨溶去離子水中，形成碳酸銨溶液，然后加入步驟(2)中烘干后所得濾渣中，并攪拌混合均勻，在80℃下真空烘干，整個(gè)烘干過程其中的聚合物無需粉碎；

(4)將步驟(3)中還原后所得聚氯乙烯樹脂放入管式爐中進(jìn)行加熱處理，即在氬氣流量為60mL/min的保護(hù)氣體下，以5℃/min的升溫速率從室溫升至800℃，并在800℃溫度下保溫3h，自然冷卻；

(5)將步驟(4)加熱處理后所得各物質(zhì)分別用2mol/L的草酸酸洗10h，過濾，反復(fù)酸洗兩次，取濾渣用去離子水清洗至清洗液pH呈中性，然后在80℃下分別各自烘干，即得到具有高比表面積、高導(dǎo)電性的石墨烯三維多級(jí)孔結(jié)構(gòu)粉體材料，輕輕震蕩即得到石墨烯三維多級(jí)孔結(jié)構(gòu)粉體。

實(shí)施例6

(1)將50g的六水合氯化鎳溶于100ml去離子水中，攪拌溶解后形成濃度為50％的六水合氯化鎳溶液，加入100g聚酰胺樹脂，在60℃水浴鍋中磁力攪拌均勻，使聚酰胺樹脂交換金屬鎳離子，攪拌2h后抽濾，取濾渣，用去離子水清洗3遍，將交換好后的聚酰胺樹脂在80℃烘箱中烘干；

(2)將還原劑氯化亞錫溶于水中，形成質(zhì)量分?jǐn)?shù)為80％的氯化亞錫溶液，量取75ml質(zhì)量分?jǐn)?shù)為80％的還原劑氯化亞錫溶液加入到步驟(1)中烘干后的經(jīng)過離子交換的聚酰胺樹脂中，在60℃水浴鍋中磁力攪拌均勻，攪拌8h后抽濾，除去濾液，取濾渣，即得還原后的聚酰胺樹脂，將所得聚酰胺樹脂在80℃烘箱中烘干；

(3)取相對(duì)于步驟(2)中烘干后所得濾渣比為0.5的50g的造孔劑碳酸氫鈉溶于去離子水中，形成碳酸氫鈉溶液，然后加入步驟(2)中烘干后所得濾渣中，并攪拌混合均勻，在80℃下真空烘干，整個(gè)烘干過程其中的聚合物無需粉碎；

(4)將步驟(3)中還原后所得聚酰胺樹脂放入管式爐中進(jìn)行加熱處理，即在氮?dú)饬髁繛?0mL/min的保護(hù)氣體下，以4℃/min的升溫速率從室溫升至900℃，并在900℃溫度下保溫5h，自然冷卻；

(5)將步驟(4)加熱處理后所得各物質(zhì)分別用4mol/L的鹽酸酸洗3h，過濾，反復(fù)酸洗兩次，取濾渣用去離子水清洗至清洗液pH呈中性，然后在80℃下分別各自烘干，即得到具有高比表面積、高導(dǎo)電性的石墨烯三維多級(jí)孔結(jié)構(gòu)粉體材料，輕輕震蕩即得到石墨烯三維多級(jí)孔結(jié)構(gòu)粉體。

實(shí)施例7

(1)將40g的六水合氯化鐵溶于100ml去離子水中，攪拌溶解后形成濃度為40％的六水合氯化鐵溶液，加入100g聚酰亞胺樹脂，在60℃水浴鍋中磁力攪拌均勻，使聚酰亞胺樹脂交換金屬鐵離子，攪拌0.1h后抽濾，取濾渣，用去離子水清洗3遍，將交換好后的聚酰亞胺樹脂在80℃烘箱中烘干；

(2)將還原劑硼氫化鈉溶于水中，形成質(zhì)量分?jǐn)?shù)為80％的硼氫化鈉溶液，量取75ml質(zhì)量分?jǐn)?shù)為80％的還原劑硼氫化鈉溶液加入到步驟(1)中烘干后的經(jīng)過離子交換的聚酰亞胺樹脂中，在60℃水浴鍋中磁力攪拌均勻，攪拌10h后抽濾，除去濾液，取濾渣，即得還原后的聚酰亞胺樹脂，將所得聚酰亞胺樹脂在80℃烘箱中烘干；

(3)取相對(duì)于步驟(2)中烘干后所得濾渣比為1的100g造孔劑氫氧化鉀溶于去離子水中，形成氫氧化鉀溶液，然后加入步驟(2)中烘干后所得濾渣中，并攪拌混合均勻，在80℃下真空烘干，整個(gè)烘干過程其中的聚合物無需粉碎；

(4)將步驟(3)中還原后所得聚酰亞胺樹脂放入管式爐中進(jìn)行加熱處理，即在氮?dú)饬髁繛?0mL/min的保護(hù)氣體下，以2℃/min的升溫速率從室溫升至850℃，并在850℃溫度下保溫2h，自然冷卻；

(5)將步驟(4)加熱處理后所得各物質(zhì)分別用3mol/L的硫酸酸洗6h，過濾，反復(fù)酸洗兩次，取濾渣用去離子水清洗至清洗液pH呈中性，然后在80℃下分別各自烘干，即得到具有高比表面積、高導(dǎo)電性的石墨烯三維多級(jí)孔結(jié)構(gòu)粉體材料，輕輕震蕩即得到石墨烯三維多級(jí)孔結(jié)構(gòu)粉體。

實(shí)施例8

(1)將30g的六水合氯化鈷溶于100ml去離子水中，攪拌溶解后形成濃度為30％的六水合氯化鈷溶液，加入100gPKS聚合物，在60℃水浴鍋中磁力攪拌均勻，使PKS聚合物交換金屬鈷離子，攪拌12h后抽濾，取濾渣，用去離子水清洗3遍，將交換好后的PKS聚合物在80℃烘箱中烘干；

(2)將還原劑水合肼溶于水中，形成質(zhì)量分?jǐn)?shù)為80％的水合肼溶液，量取75ml質(zhì)量分?jǐn)?shù)為80％的還原劑水合肼溶液加入到步驟(1)中烘干后的經(jīng)過離子交換的PKS聚合物中，在60℃水浴鍋中磁力攪拌均勻，攪拌12h后抽濾，除去濾液，取濾渣，即得還原后的PKS聚合物，將所得PKS聚合物在80℃烘箱中烘干；

(3)取相對(duì)于步驟(2)中烘干后所得濾渣比為1的100g的造孔劑氫氧化鈉溶于去離子水中，形成氫氧化鈉溶液，然后加入步驟(2)中烘干后所得濾渣中，并攪拌混合均勻，在80℃下真空烘干，整個(gè)烘干過程其中的聚合物無需粉碎；

(4)將步驟(3)中還原后所得PKS聚合物放入管式爐中進(jìn)行加熱處理，即在氮?dú)饬髁繛?0mL/min的保護(hù)氣體下，以2℃/min的升溫速率從室溫升至850℃，并在850℃溫度下保溫2h，自然冷卻；

(5)將步驟(4)加熱處理后所得各物質(zhì)分別用3mol/L的鹽酸酸洗6h，過濾，反復(fù)酸洗兩次，取濾渣用去離子水清洗至清洗液pH呈中性，然后在80℃下分別各自烘干，即得到具有高比表面積、高導(dǎo)電性的石墨烯三維多級(jí)孔結(jié)構(gòu)粉體材料，輕輕震蕩即得到石墨烯三維多級(jí)孔結(jié)構(gòu)粉體。

實(shí)施例9

(1)將30g的硫酸鐵鐵和30g的硫酸鈷溶于100ml去離子水中，攪拌溶解后形成濃度為60％的硫酸鐵鐵、硫酸鈷溶液，加入100g聚氯乙烯樹脂，在60℃水浴鍋中磁力攪拌均勻，使聚氯乙烯樹脂交換金屬鐵離子和鈷離子，攪拌12h后抽濾，取濾渣，用去離子水清洗3遍，將交換好后的聚氯乙烯樹脂在80℃烘箱中烘干；

(2)將還原劑亞硫酸鈉溶于水中，形成質(zhì)量分?jǐn)?shù)為80％的亞硫酸鈉溶液，量取75ml質(zhì)量分?jǐn)?shù)為80％的還原劑亞硫酸鈉溶液加入到步驟(1)中烘干后的經(jīng)過離子交換的聚氯乙烯樹脂中，在60℃水浴鍋中磁力攪拌均勻，攪拌12h后抽濾，除去濾液，取濾渣，即得還原后的聚氯乙烯樹脂，將所得聚氯乙烯樹脂在80℃烘箱中烘干；

(3)取相對(duì)于步驟(2)中烘干后所得濾渣比為1的100g造孔劑氫氧化鈣溶去離子水中，形成氫氧化鈣溶液，然后加入步驟(2)中烘干后所得濾渣中，并攪拌混合均勻，在80℃下真空烘干，整個(gè)烘干過程其中的聚合物無需粉碎；

(4)將步驟(3)中還原后所得聚氯乙烯樹脂放入管式爐中進(jìn)行加熱處理，即在氮?dú)饬髁繛?0mL/min的保護(hù)氣體下，以2℃/min的升溫速率從室溫升至850℃，并在850℃溫度下保溫2h，自然冷卻；

(5)將步驟(4)加熱處理后所得各物質(zhì)分別用3mol/L的硝酸酸洗6h，過濾，反復(fù)酸洗兩次，取濾渣用去離子水清洗至清洗液pH呈中性，然后在80℃下分別各自烘干，即得到具有高比表面積、高導(dǎo)電性的石墨烯三維多級(jí)孔結(jié)構(gòu)粉體材料，輕輕震蕩即得到石墨烯三維多級(jí)孔結(jié)構(gòu)粉體。前述對(duì)本發(fā)明的具體示例性實(shí)施方案的描述是為了說明和例證的目的。這些描述并非想將本發(fā)明限定為所公開的精確形式，并且很顯然，根據(jù)上述教導(dǎo)，可以進(jìn)行很多改變和變化。對(duì)示例性實(shí)施例進(jìn)行選擇和描述的目的在于解釋本發(fā)明的特定原理及其實(shí)際應(yīng)用，從而使得本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)并利用本發(fā)明的各種不同的示例性實(shí)施方案以及各種不同的選擇和改變。本發(fā)明的范圍意在由權(quán)利要求書及其等同形式所限定。