生产石墨烯的电化学方法_6

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【主权项】
1. 一种生产石墨稀和/或厚度小于lOOnm的纳米石墨片结构的方法,所述方法包括在电 解池中电化学还原碳氧化物,其中,所述电解池包括: (a) 阴极,所述阴极包含过渡金属、含过渡金属的合金、含过渡金属的氧化物、含过渡金 属的陶瓷、或其组合; (b) 阳极;和 (c) 电解液; 其中,所述方法进一步包括在碳氧化物的存在下在电极之间通电流的步骤。2. 根据权利要求1所述的方法,其中,所述方法用于生产石墨烯,优选地,其中所述石墨 烯包括1层到5层石墨烯层。3. 根据权利要求1或2所述的方法,其中,所述碳氧化物为二氧化碳。4. 根据前述任一权利要求所述的方法,其中,所述阴极包含铜、镍-钼合金、钼-钛合金、 或其组合。5. 根据权利要求4所述的方法,其中,所述阴极包含铜。6. 根据前述任一权利要求所述的方法,其中,所述电解液为含有离子的液体,优选选自 离子液体、低共熔溶剂、离子溶液、或其组合,优选地,其中所述含有离子的液体为离子液体 或低共熔溶剂。7. 根据权利要求6所述的方法,其中,所述含有离子的液体为离子液体,并且其中所述 离子液体包含选自包括1-烷基-3-甲基咪唑、1-烷基吡啶、N-甲基-N-烷基吡咯烷和铵离子 和磷离子的组的阳离子;以及选自包括卤离子、四氟硼酸根、六氟磷酸根、双三氟甲磺酰亚 胺离子、三氟甲磺酸根、甲苯磺酸根、甲酸根、烷基硫酸根、烷基磷酸根和乙醇酸根的组的阴 离子。8. 根据权利要求7所述的方法,其中,所述离子液体选自包括1-丁基-3-甲基咪唑四氟 硼酸盐(即[bmim][BF4])、1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐(S卩[bmim] [PF6])、1-丁基-3-甲基 咪唑双(三氟甲基磺酰基)酰亚胺盐(S卩[bmim] [NTf2 ])的组。9. 根据权利要求6所述的方法,其中,所述含有离子的液体为低共熔溶剂,并且其中所 述低共熔溶剂选自包括ZnCl2与氯化胆碱的混合物、C〇C12*6H20与氯化胆碱的混合物、氯化 胆碱与尿素的混合物、ZnCl2与尿素的混合物、氯化胆碱与丙二酸的混合物、氯化胆碱与苯 酚的混合物、氯化胆碱与丙三醇的混合物的组。10. 根据权利要求9所述的方法,其中,所述低共熔溶剂为氯化胆碱与尿素的混合物。11. 根据权利要求6所述的方法,其中,所述含有离子的液体为离子溶液,并且其中所述 离子溶液包含铵盐、碱金属碳酸氢盐、碱金属碳酸盐、碱金属卤化物、或其组合。12. 根据权利要求11所述的方法,其中,所述离子溶液包含铵盐、LiHC03、NaHC03、Na2C03、 K2C03、卤化钠、卤化钾、或其组合。13. 根据前述任一权利要求所述的方法,其中,所述电解池内的温度为至少10°C,并且 其中所述电解池内的温度不超过120°C。14. 根据前述任一权利要求所述的方法,所述方法进一步包括分离石墨烯和/或纳米石 墨片结构的步骤。15. 根据前述任一权利要求所述的方法,其中,所述方法进一步包括剥离石墨烯和/或 纳米石墨片结构的步骤。
【专利摘要】提供了一种在电解池中通过电化学还原碳氧化物生产石墨烯和/或纳米石墨片结构的方法,其中,所述电解池包括:(a)阴极,所述阴极包含过渡金属、含过渡金属的合金、含过渡金属的氧化物、含过渡金属的陶瓷、或其组合;(b)阳极;(c)电解液;其中,所述方法包括在碳氧化物的存在下在电极之间通电流的步骤。
【IPC分类】C25B1/00
【公开号】CN105452533
【申请号】CN201480043652
【发明人】罗伯特·安格斯·威廉·德莱夫, 阿姆鲁·默罕默德·阿朴杜勒, 马泰·韦利基, 布莱欧妮·梅根·赛特菲尔德·普里斯, 亚历山大·拉科夫斯基
【申请人】曼彻斯特大学
【公开日】2016年3月30日
【申请日】2014年5月30日
【公告号】EP3004423A1, US20160115601, WO2014191765A1
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