一种基于紫外超声复合工艺制备石墨烯量子点的方法与流程

本发明涉及一种石墨烯量子点的制备方法。

背景技术：

石墨烯量子点由于极高的比表面积、量子限制效应和边界效应而展现出一系列新的特性，在光学、电学、生物医学等领域具有极大的潜在应用。目前已报道石墨烯量子点的制备方法包括“自上而下法”和“自下而上法”两大类。“自上而下法”指利用物理法或化学法将大尺寸碳材料剪裁减小至纳米尺寸，如：水热法、超声法、紫外辐照法、电化学法等；“自下而上法”是指以化学小分子为原料进行聚合增大至纳米尺寸，如：溶液化学合成法、富勒烯开笼法等。然而，这些方法往往存在着各种缺陷，例如：“自上而下法”不能实现石墨烯量子点尺寸和形貌精确控制；“自下而上法”步骤繁琐，效率低下，仅限于实验室少量制备。

技术实现要素：

本发明的目的是要解决现有方法制备的石墨烯量子点不能实现石墨烯量子点尺寸和形貌精确控制，步骤繁琐，效率低下，仅限于实验室少量制备，不能制备更加超小尺寸石墨烯量子点的问题，而提供一种基于紫外超声复合工艺制备石墨烯量子点的方法。

基于紫外超声复合工艺制备石墨烯量子点的方法，具体是按以下步骤完成的：

一、利用Hummers法制备氧化石墨烯，将制备的氧化石墨烯分散到蒸馏水中，得到氧化石墨烯水溶液；使用超声波清洗器对氧化石墨烯水溶液超声分散1h～3h，得到单层或少层分散性良好的氧化石墨烯水溶液；

步骤一中所述的氧化石墨烯水溶液的浓度为1mg/mL～3mg/mL；

二、将单层或少层分散性良好的氧化石墨烯水溶液、浓度为0.1mol/L～4mol/L的H₂O₂溶液和Fe³⁺溶液混合，再搅拌均匀，得到混合液；将混合液的pH值调节至3～10，得到pH值为3～10的混合液；

步骤二中所述的Fe³⁺溶液中Fe³⁺的浓度为0.1mmol/L～10mmol/L；

步骤二中所述的氧化石墨烯水溶液与Fe³⁺溶液的体积比为10:1；

步骤二中所述的浓度为0.1mol/L～4mol/L的H₂O₂溶液与Fe³⁺溶液的体积比为40:1；

三、利用特种紫外汞灯在超声和电磁搅拌的条件下对pH值为3～10的混合液进行辐照，得到石墨烯量子点溶液；将石墨烯量子点溶液在温度为80℃下干燥，得到石墨烯量子点；

步骤三中所述的特种紫外汞灯的紫外波长为180nm～500nm；

步骤三中所述的特种紫外汞灯的功率为200W～1000W，紫外线光强为100mW/cm²～800mW/cm²。

本发明步骤一中所述的利用Hummers法制备氧化石墨烯是按以下步骤完成的：

①、在冰浴条件下向烧杯中加入2.3L质量分数为98％的H₂SO₄，再在搅拌的条件下加入100g天然鳞片石墨和50g硝酸钠，混合均匀；再在0℃和超声功率为100W下超声反应2h；再停止超声，在搅拌的条件下分10次加入300g高锰酸钾，控制温度不超过10℃，搅拌反应3h，然后开启超声波清洗器，控制反应温度为38℃，反应1h，停止超声，得到反应液；向反应液中加入温度为40℃的去离子水4.6L，控制反应温度为95℃，再在搅拌下反应0.5h，再加入常温的去离子水7L，再加入500mL质量分数为30％的H₂O₂溶液，再在温度为95℃下反应15min，得到咖啡色的溶液，反应终止；趁热过滤，得到溶液Ⅰ；

②、使用质量分数为10％HCl溶液作为清洗液，再在离心速度为12000r/min下对溶液Ⅰ进行离心清洗3min，去除清洗液；

③、重复步骤②，直至将BaCl₂加入到溶液中不产生白色沉淀为止，得到溶液Ⅱ；

④、使用去离子水作为清洗液，再在离心速度为12000r/min下对溶液Ⅱ离心清洗3min，去除清洗液；

⑤、重复步骤④，直至上清液呈中性，得到沉淀物质；将沉淀物质分散到水中，再在超声功率为100W下超声振荡剥离40min，再在离子速度为2500r/min下超声30min，得到的上层溶液即为氧化石墨烯溶液；将氧化石墨烯溶液进行干燥，得到氧化石墨烯。

本发明的有益效果：

一、本发明可以高效制备尺寸均匀，尤其是更加超小尺寸的石墨烯量子点，本发明制备的石墨烯量子点的尺寸为3nm～5nm；

二、本发明通过对氧化石墨烯溶液进行超声和紫外辐射的复合作用，可制得尺寸更小的石墨烯量子点(3nm～5nm)，且生产效率较传统方法有很大提升，反应时间缩短了80％以上；本发明制备的石墨烯量子点溶液可发出蓝色荧光；

三、本发明制备的石墨烯量子点具有极小的尺寸(3nm～5nm)，因而拥有更大的比表面积，在电池负极材料和电容器领域有着潜在的应用。

本发明可获得一种基于紫外超声复合工艺制备石墨烯量子点的方法。

附图说明

图1为实施例四步骤一中利用Hummers法制备的氧化石墨烯的TEM图；

图2为实施例四步骤一中利用Hummers法制备的氧化石墨烯的衍射斑点；

图3为实施例四步骤三中制备的石墨烯量子点的低倍TEM图；

图4为实施例四步骤三中制备的石墨烯量子点的高倍TEM图；

图5为实施例四步骤三中制备的石墨烯量子点溶液的数码照片。

具体实施方式

具体实施方式一：本实施方式是基于紫外超声复合工艺制备石墨烯量子点的方法具体是按以下步骤完成的：

一、利用Hummers法制备氧化石墨烯，将制备的氧化石墨烯分散到蒸馏水中，得到氧化石墨烯水溶液；使用超声波清洗器对氧化石墨烯水溶液超声分散1h～3h，得到单层或少层分散性良好的氧化石墨烯水溶液；

步骤一中所述的氧化石墨烯水溶液的浓度为1mg/mL～3mg/mL；

二、将单层或少层分散性良好的氧化石墨烯水溶液、浓度为0.1mol/L～4mol/L的H₂O₂溶液和Fe³⁺溶液混合，再搅拌均匀，得到混合液；将混合液的pH值调节至3～10，得到pH值为3～10的混合液；

步骤二中所述的Fe³⁺溶液中Fe³⁺的浓度为0.1mmol/L～10mmol/L；

步骤二中所述的氧化石墨烯水溶液与Fe³⁺溶液的体积比为10:1；

步骤二中所述的浓度为0.1mol/L～4mol/L的H₂O₂溶液与Fe³⁺溶液的体积比为40:1；

三、利用特种紫外汞灯在超声和电磁搅拌的条件下对pH值为3～10的混合液进行辐照，得到石墨烯量子点溶液；将石墨烯量子点溶液在温度为80℃下干燥，得到石墨烯量子点；

步骤三中所述的特种紫外汞灯的紫外波长为180nm～500nm；

步骤三中所述的特种紫外汞灯的功率为200W～1000W，紫外线光强为100mW/cm²～800mW/cm²。

本实施方式步骤一中所述的利用Hummers法制备氧化石墨烯，是按以下步骤完成的：

①、在冰浴条件下向烧杯中加入2.3L质量分数为98％的H₂SO₄，再在搅拌的条件下加入100g天然鳞片石墨和50g硝酸钠，混合均匀；再在0℃和超声功率为100W下超声反应2h；再停止超声，在搅拌的条件下分10次加入300g高锰酸钾，控制温度不超过10℃，搅拌反应3h，然后开启超声波清洗器，控制反应温度为38℃，反应1h，停止超声，得到反应液；向反应液中加入温度为40℃的去离子水4.6L，控制反应温度为95℃，再在搅拌下反应0.5h，再加入常温的去离子水7L，再加入500mL质量分数为30％的H₂O₂溶液，再在温度为95℃下反应15min，得到咖啡色的溶液，反应终止；趁热过滤，得到溶液Ⅰ；

②、使用质量分数为10％HCl溶液作为清洗液，再在离心速度为12000r/min下对溶液Ⅰ进行离心清洗3min，去除清洗液；

③、重复步骤②，直至将BaCl₂加入到溶液中不产生白色沉淀为止，得到溶液Ⅱ；

④、使用去离子水作为清洗液，再在离心速度为12000r/min下对溶液Ⅱ离心清洗3min，去除清洗液；

⑤、重复步骤④，直至上清液呈中性，得到沉淀物质；将沉淀物质分散到水中，再在超声功率为100W下超声振荡剥离40min，再在离子速度为2500r/min下超声30min，得到的上层溶液即为氧化石墨烯溶液；将氧化石墨烯溶液进行干燥，得到氧化石墨烯。

本实施方式的有益效果：

一、本实施方式可以高效制备尺寸均匀，尤其是更加超小尺寸的石墨烯量子点，本实施方式制备的石墨烯量子点的尺寸为3nm～5nm；

二、本实施方式通过对氧化石墨烯溶液进行超声和紫外辐射的复合作用，可制得尺寸更小的石墨烯量子点(3nm～5nm)，且生产效率较传统方法有很大提升，反应时间缩短了80％以上；本实施方式制备的石墨烯量子点溶液可发出蓝色荧光；

三、本实施方式制备的石墨烯量子点具有极小的尺寸(3nm～5nm)，因而拥有更大的比表面积，在电池负极材料和电容器领域有着潜在的应用。

本实施方式可获得一种基于紫外超声复合工艺制备石墨烯量子点的方法。

具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一不同点是：步骤一中所述的超声分散的频率为30kHz，功率为100W。其他步骤与具体实施方式一相同。

具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一或二之一不同点是：步骤二中所述的Fe³⁺溶液为FeCl₃溶液、Fe₂(SO₄)₃溶液和Fe(NO₃)₃溶液中的一种或其中几种的混合液。其他步骤与具体实施方式一或二相同。

具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式一至三之一不同点是：步骤三中所述的超声的频率为20kHz，功率为200W～1800W。其他步骤与具体实施方式一至三相同。

具体实施方式五：本实施方式与具体实施方式一至四之一不同点是：步骤三中所述的电磁搅拌的速度为100r/min～300r/min。其他步骤与具体实施方式一至四相同。

具体实施方式六：本实施方式与具体实施方式一至五之一不同点是：步骤三中所述的辐照的时间为2min～5h。其他步骤与具体实施方式一至五相同。

具体实施方式七：本实施方式与具体实施方式一至六之一不同点是：步骤三中所述的特种紫外汞灯装有254nm滤光片，产生的紫外波长主要为254nm。其他步骤与具体实施方式一至六相同。

具体实施方式八：本实施方式与具体实施方式一至七之一不同点是：步骤三中所述的特种紫外汞灯装有313nm滤光片，产生的紫外波长主要为313nm。其他步骤与具体实施方式一至七相同。

具体实施方式九：本实施方式与具体实施方式一至八之一不同点是：步骤三中所述的特种紫外汞灯装有365nm滤光片，产生的紫外波长主要为365nm。其他步骤与具体实施方式一至八相同。

具体实施方式十：本实施方式与具体实施方式一至九之一不同点是：步骤三中所述的石墨烯量子点溶液中石墨烯量子点的尺寸为3nm～5nm。其他步骤与具体实施方式一至九相同。

实施例一：基于紫外超声复合工艺制备石墨烯量子点溶液的方法具体是按以下步骤完成的：

一、利用Hummers法制备氧化石墨烯，将制备的氧化石墨烯分散到蒸馏水中，得到氧化石墨烯水溶液；使用超声波清洗器对氧化石墨烯水溶液超声分散2h，得到单层或少层分散性良好的氧化石墨烯水溶液；

步骤一中所述的氧化石墨烯水溶液的浓度为2mg/mL；

步骤一中所述的超声分散的频率为30kHz，功率为100W；

二、将单层或少层分散性良好的氧化石墨烯水溶液、浓度为1mol/L的H₂O₂溶液和Fe³⁺溶液混合，再搅拌均匀，得到混合液；将混合液的pH值调节至4.6，得到pH值为4.6的混合液；

步骤二中所述的Fe³⁺溶液为Fe(NO₃)₃溶液；

步骤二中所述的Fe³⁺溶液中Fe³⁺的浓度为2mmol/L；

步骤二中所述的氧化石墨烯水溶液与Fe³⁺溶液的体积比为10:1；

步骤二中所述的浓度为1mol/L的H₂O₂溶液与Fe³⁺溶液的体积比为40:1；

三、利用特种紫外汞灯在电磁搅拌的条件下对pH值为4.6的混合液进行辐照1h，得到石墨烯量子点溶液；将石墨烯量子点溶液在温度为80℃下干燥，得到石墨烯量子点；

步骤三中所述的特种紫外汞灯的紫外波长为180nm～500nm，主要波长为254nm、313nm和365nm的混合波；

步骤三中所述的特种紫外汞灯的功率为1000W，紫外线光强为800mW/cm²；

步骤三中所述的电磁搅拌的速度为200r/min；

步骤三中所述的石墨烯量子点的尺寸为40nm～60nm。

实施例一步骤一中所述的利用Hummers法制备氧化石墨烯，是按以下步骤完成的：

①、在冰浴条件下向烧杯中加入2.3L质量分数为98％的H₂SO₄，再在搅拌的条件下加入100g天然鳞片石墨和50g硝酸钠，混合均匀；再在0℃和超声功率为100W下超声反应2h；再停止超声，在搅拌的条件下分10次加入300g高锰酸钾，控制温度不超过10℃，搅拌反应3h，然后开启超声波清洗器，控制反应温度为38℃，反应1h，停止超声，得到反应液；向反应液中加入温度为40℃的去离子水4.6L，控制反应温度为95℃，再在搅拌下反应0.5h，再加入常温的去离子水7L，再加入500mL质量分数为30％的H₂O₂溶液，再在温度为95℃下反应15min，得到咖啡色的溶液，反应终止；趁热过滤，得到溶液Ⅰ；

②、使用质量分数为10％HCl溶液作为清洗液，再在离心速度为12000r/min下对溶液Ⅰ进行离心清洗3min，去除清洗液；

③、重复步骤②，直至将BaCl₂加入到溶液中不产生白色沉淀为止，得到溶液Ⅱ；

④、使用去离子水作为清洗液，再在离心速度为12000r/min下对溶液Ⅱ离心清洗3min，去除清洗液；

⑤、重复步骤④，直至上清液呈中性，得到沉淀物质；将沉淀物质分散到水中，再在超声功率为100W下超声振荡剥离40min，再在离子速度为2500r/min下超声30min，得到的上层溶液即为氧化石墨烯溶液；将氧化石墨烯溶液进行干燥，得到氧化石墨烯。

实施例二：基于紫外超声复合工艺制备石墨烯量子点的方法，具体是按以下步骤完成的：

一、利用Hummers法制备氧化石墨烯，将制备的氧化石墨烯分散到蒸馏水中，得到氧化石墨烯水溶液；使用超声波清洗器对氧化石墨烯水溶液超声分散2h，得到单层或少层分散性良好的氧化石墨烯水溶液；

步骤一中所述的超声分散的频率为30kHz，功率为100W；

步骤一中所述的氧化石墨烯水溶液的浓度为2mg/mL；

二、将单层或少层分散性良好的氧化石墨烯水溶液、浓度为1mol/L的H₂O₂溶液和Fe³⁺溶液混合，再搅拌均匀，得到混合液；将混合液的pH值调节至4.6，得到pH值为4.6的混合液；

步骤二中所述的Fe³⁺溶液为Fe(NO₃)₃溶液；

步骤二中所述的Fe³⁺溶液中Fe³⁺的浓度为2mmol/L；

步骤二中所述的氧化石墨烯水溶液与Fe³⁺溶液的体积比为10:1；

步骤二中所述的浓度为1mol/L的H₂O₂溶液与Fe³⁺溶液的体积比为40:1；

三、利用特种紫外汞灯在超声和电磁搅拌的条件下对pH值为4.6的混合液进行辐照3h，得到石墨烯量子点溶液；将石墨烯量子点溶液在温度为80℃下干燥，得到石墨烯量子点；

步骤三中所述的特种紫外汞灯装有254nm的滤光片；特种紫外汞灯的主要紫外波长为254nm；

步骤三中所述的特种紫外汞灯的功率为1000W，紫外线光强为200mW/cm²；

步骤三中所述的超声的频率为20kHz，功率为1000W；

步骤三中所述的电磁搅拌的速度为200r/min；

步骤三中所述的石墨烯量子点的尺寸为50nm～70nm。

实施例二步骤一中所述的利用Hummers法制备氧化石墨烯，是按以下步骤完成的：

①、在冰浴条件下向烧杯中加入2.3L质量分数为98％的H₂SO₄，再在搅拌的条件下加入100g天然鳞片石墨和50g硝酸钠，混合均匀；再在0℃和超声功率为100W下超声反应2h；再停止超声，在搅拌的条件下分10次加入300g高锰酸钾，控制温度不超过10℃，搅拌反应3h，然后开启超声波清洗器，控制反应温度为38℃，反应1h，停止超声，得到反应液；向反应液中加入温度为40℃的去离子水4.6L，控制反应温度为95℃，再在搅拌下反应0.5h，再加入常温的去离子水7L，再加入500mL质量分数为30％的H₂O₂溶液，再在温度为95℃下反应15min，得到咖啡色的溶液，反应终止；趁热过滤，得到溶液Ⅰ；

②、使用质量分数为10％HCl溶液作为清洗液，再在离心速度为12000r/min下对溶液Ⅰ进行离心清洗3min，去除清洗液；

③、重复步骤②，直至将BaCl₂加入到溶液中不产生白色沉淀为止，得到溶液Ⅱ；

④、使用去离子水作为清洗液，再在离心速度为12000r/min下对溶液Ⅱ离心清洗3min，去除清洗液；

⑤、重复步骤④，直至上清液呈中性，得到沉淀物质；将沉淀物质分散到水中，再在超声功率为100W下超声振荡剥离40min，再在离子速度为2500r/min下超声30min，得到的上层溶液即为氧化石墨烯溶液；将氧化石墨烯溶液进行干燥，得到氧化石墨烯。

实施例三：基于紫外超声复合工艺制备石墨烯量子点的方法，具体是按以下步骤完成的：

一、利用Hummers法制备氧化石墨烯，将制备的氧化石墨烯分散到蒸馏水中，得到氧化石墨烯水溶液；使用超声波清洗器对氧化石墨烯水溶液超声分散2h，得到单层或少层分散性良好的氧化石墨烯水溶液；

步骤一中所述的超声分散的频率为30kHz，功率为100W；

步骤一中所述的氧化石墨烯水溶液的浓度为2mg/mL；

二、将单层或少层分散性良好的氧化石墨烯水溶液、浓度为1mol/L的H₂O₂溶液和Fe³⁺溶液混合，再搅拌均匀，得到混合液；将混合液的pH值调节至4.6，得到pH值为4.6的混合液；

步骤二中所述的Fe³⁺溶液为Fe(NO₃)₃溶液；

步骤二中所述的Fe³⁺溶液中Fe³⁺的浓度为2mmol/L；

步骤二中所述的氧化石墨烯水溶液与Fe³⁺溶液的体积比为10:1；

步骤二中所述的浓度为1mol/L的H₂O₂溶液与Fe³⁺溶液的体积比为40:1；

三、利用特种紫外汞灯在超声和电磁搅拌的条件下对pH值为4.6的混合液进行辐照5h，得到石墨烯量子点溶液；将石墨烯量子点溶液在温度为80℃下干燥，得到石墨烯量子点；

步骤三中所述的特种紫外汞灯装有365nm的滤光片；特种紫外汞灯的主要紫外波长为365nm；

步骤三中所述的特种紫外汞灯的功率为1000W，紫外线光强为200mW/cm²；

步骤三中所述的超声的频率为20kHz，功率为1000W；

步骤三中所述的电磁搅拌的速度为200r/min；

步骤三中所述的石墨烯量子点的尺寸为50nm～80nm。

实施例三步骤一中所述的利用Hummers法制备氧化石墨烯，是按以下步骤完成的：

①、在冰浴条件下向烧杯中加入2.3L质量分数为98％的H₂SO₄，再在搅拌的条件下加入100g天然鳞片石墨和50g硝酸钠，混合均匀；再在0℃和超声功率为100W下超声反应2h；再停止超声，在搅拌的条件下分10次加入300g高锰酸钾，控制温度不超过10℃，搅拌反应3h，然后开启超声波清洗器，控制反应温度为38℃，反应1h，停止超声，得到反应液；向反应液中加入温度为40℃的去离子水4.6L，控制反应温度为95℃，再在搅拌下反应0.5h，再加入常温的去离子水7L，再加入500mL质量分数为30％的H₂O₂溶液，再在温度为95℃下反应15min，得到咖啡色的溶液，反应终止；趁热过滤，得到溶液Ⅰ；

②、使用质量分数为10％HCl溶液作为清洗液，再在离心速度为12000r/min下对溶液Ⅰ进行离心清洗3min，去除清洗液；

③、重复步骤②，直至将BaCl₂加入到溶液中不产生白色沉淀为止，得到溶液Ⅱ；

④、使用去离子水作为清洗液，再在离心速度为12000r/min下对溶液Ⅱ离心清洗3min，去除清洗液；

⑤、重复步骤④，直至上清液呈中性，得到沉淀物质；将沉淀物质分散到水中，再在超声功率为100W下超声振荡剥离40min，再在离子速度为2500r/min下超声30min，得到的上层溶液即为氧化石墨烯溶液；将氧化石墨烯溶液进行干燥，得到氧化石墨烯。

实施例四：基于紫外超声复合工艺制备石墨烯量子点的方法具体是按以下步骤完成的：

一、利用Hummers法制备氧化石墨烯，将制备的氧化石墨烯分散到蒸馏水中，得到氧化石墨烯水溶液；使用超声波清洗器对氧化石墨烯水溶液超声分散2h，得到单层或少层分散性良好的氧化石墨烯水溶液；

步骤一中所述的超声分散的频率为30kHz，功率为100W；

步骤一中所述的氧化石墨烯水溶液的浓度为2mg/mL；

二、将单层或少层分散性良好的氧化石墨烯水溶液、浓度为1mol/L的H₂O₂溶液和Fe³⁺溶液混合，再搅拌均匀，得到混合液；将混合液的pH值调节至4.6，得到pH值为4.6的混合液；

步骤二中所述的Fe³⁺溶液为Fe(NO₃)₃溶液；

步骤二中所述的Fe³⁺溶液中Fe³⁺的浓度为2mmol/L；

步骤二中所述的氧化石墨烯水溶液与Fe³⁺溶液的体积比为10:1；

步骤二中所述的浓度为1mol/L的H₂O₂溶液与Fe³⁺溶液的体积比为40:1；

三、利用特种紫外汞灯在超声和电磁搅拌的条件下对pH值为4.6的混合液进行辐照15min，得到石墨烯量子点溶液；将石墨烯量子点溶液在温度为80℃下干燥，得到石墨烯量子点；

步骤三中所述的特种紫外汞灯的紫外波长为180nm～500nm，主要波长为254nm、313nm和365nm的混合波；

步骤三中所述的特种紫外汞灯的功率为1000W，紫外线光强为800mW/cm²；

步骤三中所述的超声的频率为20kHz，功率为1000W；

步骤三中所述的电磁搅拌的速度为200r/min；

步骤三中所述的石墨烯量子点的尺寸为3nm～5nm。

实施例四步骤一中所述的利用Hummers法制备氧化石墨烯，是按以下步骤完成的：

①、在冰浴条件下向烧杯中加入2.3L质量分数为98％的H₂SO₄，再在搅拌的条件下加入100g天然鳞片石墨和50g硝酸钠，混合均匀；再在0℃和超声功率为100W下超声反应2h；再停止超声，在搅拌的条件下分10次加入300g高锰酸钾，控制温度不超过10℃，搅拌反应3h，然后开启超声波清洗器，控制反应温度为38℃，反应1h，停止超声，得到反应液；向反应液中加入温度为40℃的去离子水4.6L，控制反应温度为95℃，再在搅拌下反应0.5h，再加入常温的去离子水7L，再加入500mL质量分数为30％的H₂O₂溶液，再在温度为95℃下反应15min，得到咖啡色的溶液，反应终止；趁热过滤，得到溶液Ⅰ；

②、使用质量分数为10％HCl溶液作为清洗液，再在离心速度为12000r/min下对溶液Ⅰ进行离心清洗3min，去除清洗液；

③、重复步骤②，直至将BaCl₂加入到溶液中不产生白色沉淀为止，得到溶液Ⅱ；

④、使用去离子水作为清洗液，再在离心速度为12000r/min下对溶液Ⅱ离心清洗3min，去除清洗液；

⑤、重复步骤④，直至上清液呈中性，得到沉淀物质；将沉淀物质分散到水中，再在超声功率为100W下超声振荡剥离40min，再在离子速度为2500r/min下超声30min，得到的上层溶液即为氧化石墨烯溶液；将氧化石墨烯溶液进行干燥，得到氧化石墨烯。

图1为实施例四步骤一中利用Hummers法制备的氧化石墨烯的TEM图；

从图1可知，利用Hummers法制备的氧化石墨烯整齐规整，并伴有少量缺陷，其二维尺寸在300nm～800nm左右。

图2为实施例四步骤一中利用Hummers法制备的氧化石墨烯的衍射斑点；

从图2可知：实施例四步骤一中利用Hummers法制备的氧化石墨烯具有典型的六方晶格衍射斑点，表明其结晶度较好。

图3为实施例四步骤三中制备的石墨烯量子点的低倍TEM图；

从图3可知，石墨烯量子点分散均匀，并未发生明显团聚。

图4为实施例四步骤三中制备的石墨烯量子点的高倍TEM图；

从图4可知，石墨烯量子点分布均匀，横向尺寸为3nm～5nm。

图5为实施例四步骤三中制备的石墨烯量子点溶液的数码照片；

从图5可知，石墨烯量子点的水溶液可发出蓝色荧光。