氧化石墨烯的制备方法与流程

文档序号:12389996阅读:1460来源:国知局

本发明属于高分子材料技术领域,具体涉及一种氧化石墨烯的制备方法。



背景技术:

石墨烯(graphene)是近几年来开发出的一种新型的二维纳米材料,它由碳原子以 sp2杂化连接而成。由于这种特殊的结构,石墨烯具有许多其他纳米材料所不具备的优异的性能,如极高的机械强度、出色的导电、导热性能、极大的比表面积等。这些性质使石墨烯能作为一种理想的二维纳米填料制备高性能的聚合物纳米复合材料。同时,石墨烯的原料-石墨价格低廉,来源丰富,因此人们普遍认为石墨烯的应用前景好于碳纳米管。但是由于石墨烯之间存在很强的范德华力作用,因此如何从石墨中分离出石墨烯一直是尚待解决的难题。



技术实现要素:

针对上述问题,本发明旨在提供一种氧化石墨烯的制备方法。

一种氧化石墨烯的制备方法,步骤如下:

(1)在干燥的 50ml 三口烧瓶中加入 10ml浓硫酸、1g 过硫酸钾、1g 五氧化二磷以及 1g 石墨,缓慢升温至 80°C,反应 5 个小时,对石墨进行预氧化;

(2)倒入去离子水中,多次洗涤至中性;

(3)得到的预氧化的石墨在 60°C 真空烘箱中干燥 12 小时;

(4)用 Hummers 法对预氧化的石墨进行进一步氧化,具体为在 100ml 三口烧瓶中加入 40ml 浓硫酸和石墨,搅拌均匀后放入冰水浴中冷却,随后缓慢加入 4g 高锰酸钾,缓慢升温至 35°C,反应 2 小时;

(5)加入去离子水,控制反应温度在 98°C,继续反应 15 分钟;

(6)加入去离子水和10ml 双氧水,溶液颜色变为金黄,离心;

(7)用稀盐酸和去离子水分别对得到的固体多次洗涤,在60°C真空烘箱中干燥12小时。

本发明的的制备方法简单易行,得到的氧化石墨烯性能优良,利于后续应用。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明做进一步详细说明。

一种氧化石墨烯的制备方法,步骤如下:

(1)在干燥的 50ml 三口烧瓶中加入 10ml浓硫酸、1g 过硫酸钾、1g 五氧化二磷以及 1g 石墨,缓慢升温至 80°C,反应 5 个小时,对石墨进行预氧化;

(2)倒入去离子水中,多次洗涤至中性;

(3)得到的预氧化的石墨在 60°C 真空烘箱中干燥 12 小时;

(4)用 Hummers 法对预氧化的石墨进行进一步氧化,具体为在 100ml 三口烧瓶中加入 40ml 浓硫酸和石墨,搅拌均匀后放入冰水浴中冷却,随后缓慢加入 4g 高锰酸钾,缓慢升温至 35°C,反应 2 小时;

(5)加入去离子水,控制反应温度在 98°C,继续反应 15 分钟;

(6)加入去离子水和10ml 双氧水,溶液颜色变为金黄,离心;

(7)用稀盐酸和去离子水分别对得到的固体多次洗涤,在60°C真空烘箱中干燥12小时。

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