一種還原氧化石墨烯的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明屬于石墨稀的合成和納米材料技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種還原氧化石墨稀的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]2004年，英國(guó)曼徹斯特大學(xué)物理學(xué)家安德烈.海姆和康斯坦丁.諾沃肖洛夫，利用撕透明膠帶的方法，成功地從石墨中分離出單層原子排列的石墨烯，兩人也因此獲得2010年的諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)(Science, 2004，306 ( 5696):666-669)。石墨稀由碳原子以sp2雜化軌道組成六角型蜂巢晶格，其結(jié)構(gòu)單元為碳六元環(huán)，它是一種只有單層碳原子厚度的二維材料。石墨稀是構(gòu)成碳基材料的基本機(jī)構(gòu)單元。它可以包裹形成零維Fullerenes，卷成一維carbon nanotube，層層堆積成三維graphite。從石墨稀發(fā)現(xiàn)的那一天起，石墨稀就已經(jīng)成為研究的熱點(diǎn)和焦點(diǎn)，在超級(jí)電容器、透明電極、海水淡化、發(fā)光二極管、傳感器、儲(chǔ)氫、太陽(yáng)能電池、催化劑載體、復(fù)合材料、生物支架材料、生物成像、藥物輸送、紡織、印染等領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用。
[0003]石墨烯具有優(yōu)異的機(jī)械、電學(xué)、熱學(xué)性能、抗菌性能。石墨烯是世界上最薄的材料，它只有單層原子的厚度，約為0.335nm。石墨烯幾乎是完全透明的，只吸收2.3%的光，透光率高達(dá)97.7%。電阻率10 6 Ω /cm,比銅或銀更低，為目前世界上電阻率最小的材料。石墨烯具有極大的比表面積，其理論值高達(dá)2630m2/g。導(dǎo)熱系數(shù)高達(dá)5300W/m*K，常溫下電子迀移率超過15000cm2/V*s，比碳納米管和單晶硅高。楊氏模量為1.lTPa，斷裂強(qiáng)度高達(dá)130GPa。
[0004]石墨烯的制備方法主要有:微機(jī)械剝離法、印章切取轉(zhuǎn)印法、液相剝離法、化學(xué)氣相沉積法、氣溶膠高溫分解法、外延生長(zhǎng)法、無定形碳化物薄膜轉(zhuǎn)化法、氧化石墨烯(GO)還原法及有機(jī)合成法等。其中GO還原法具有成本低、產(chǎn)率高和可批量生產(chǎn)等特點(diǎn)，得到廣泛應(yīng)用。目前常用的還原劑包括水合肼、二甲基肼、酚類、硼氫化鈉、含硫化合物、醇類等(炭素技術(shù)，2013，32(5):30-36)ο然而，由于GO還原法往往使用肼或硼氫化鈉等有毒或價(jià)格昂貴的試劑作為還原劑，因此開發(fā)綠色、環(huán)保、高效和廉價(jià)的化學(xué)還原技術(shù)十分必要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供一種還原氧化石墨烯的方法。
[0006]本發(fā)明通過下述技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn):
將市場(chǎng)上購(gòu)置的速溶咖啡配置成0.01-10g/L的水溶液，將氧化石墨烯配置成0.01-100g/L的水溶液，然后按照10:1-1:1的體積比將其混合，80-100 °C下回流反應(yīng)l_12h，抽濾、洗滌、干燥處理后得到石墨烯。
[0007]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn):
本發(fā)明采用綠色環(huán)保的速溶咖啡作為還原劑，在不添加任何穩(wěn)定劑、分散劑的條件下通過水熱反應(yīng)的方法制備得到石墨烯，綠色環(huán)保、成本低廉、工藝簡(jiǎn)單，并且制備得到的石墨烯具有良好的分散性和穩(wěn)定性。
【具體實(shí)施方式】
[0008]下面結(jié)合【具體實(shí)施方式】，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。
[0009]實(shí)施例1:
將Iml的10g/L速溶咖啡水溶液與Iml的100g/L氧化石墨烯的水溶液，80°C下回流反應(yīng)12h，抽濾、洗滌、干燥處理后得到石墨烯。
[0010]實(shí)施例2:
將5ml的10g/L速溶咖啡水溶液與Iml的100g/L氧化石墨烯的水溶液，90°C下回流反應(yīng)6h，抽濾、洗滌、干燥處理后得到石墨烯。
[0011]實(shí)施例3:
將1ml的10g/L速溶咖啡水溶液與Iml的100g/L氧化石墨烯的水溶液，100°C下回流反應(yīng)lh，抽濾、洗滌、干燥處理后得到石墨烯。
[0012]顯然，本發(fā)明的上述實(shí)施例僅僅是為清楚地說明本發(fā)明所作的舉例，而并非是對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式的限定。對(duì)于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在上述說明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動(dòng)。這里無法對(duì)所有的實(shí)施方式予以窮舉。凡是屬于本發(fā)明的技術(shù)方案所引申出的顯而易見的變化或變動(dòng)仍處于本發(fā)明的保護(hù)范圍之列。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種還原氧化石墨烯的方法，其特征在于:將市場(chǎng)上購(gòu)置的速溶咖啡與氧化石墨烯分別配置成一定濃度的水溶液，然后按照一定的體積比將其混合，80-100°C下回流反應(yīng)l-12h，抽濾、洗滌、干燥處理后得到石墨烯。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種還原氧化石墨烯的方法，其特征在于，所述速溶咖啡溶液的濃度為0.01-10g/Lo3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種還原氧化石墨烯的方法，其特征在于，所述硝酸銀溶液的濃度為0.01-100g/L。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種還原氧化石墨烯的方法，其特征在于，所述體積比為10:1-1:1。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種還原氧化石墨烯的方法，其特征在于，所述的氧化石墨烯由氧化石墨經(jīng)超聲剝層制得，為單層氧化石墨烯、多層氧化石墨烯或二者的混合物。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種還原氧化石墨烯的方法，將市場(chǎng)上購(gòu)置的速溶咖啡與氧化石墨烯分別配置成一定濃度的水溶液，然后按照10:1-1:1的體積比將其混合，80-100℃下回流反應(yīng)1-12h，抽濾、洗滌、干燥處理后得到石墨烯。本發(fā)明采用速溶咖啡作為還原劑，在不添加任何穩(wěn)定劑、分散劑的條件下回流反應(yīng)制備得到石墨烯，綠色環(huán)保、成本低廉、工藝簡(jiǎn)單，并且制備得到的石墨烯具有良好的分散性和穩(wěn)定性。
【IPC分類】C01B31/04
【公開號(hào)】CN105129782
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510517541
【發(fā)明人】錢景, 趙兵
【申請(qǐng)人】錢景
【公開日】2015年12月9日
【申請(qǐng)日】2015年8月22日