一种还原氧化石墨烯薄膜及其制备方法和应用与流程

本发明涉及功能材料技术领域，特别涉及一种还原氧化石墨烯薄膜及其制备方法和应用。

背景技术：

太阳能具有储量大和无污染的特点，作为一种自然资源，已经被认为是在将来最具有实用性和竞争力的资源之一，其高效的转换与利用一直是现代科技的研究热点。太阳能转化利用方法主要有光催化、太阳能光伏发电和太阳能光热转化。相比其他两种应用，光热(蒸汽)转化目前拥有最高的使用效率，在海水淡化，污水处理、分馏和灭菌等领域具有广阔的应用前景。然而传统的光热转化效率较低，因此，设计制备高效率、低成本的光热转化材料具有重要的研究价值。

金属纳米粒子表面能够形成局域等离子效应，这种效应导致近场效应的增强以及局域热效应，因此具有等离子体效应的纳米粒子已经被广泛应用在太阳能光热转化。在相对较高的太阳能辐射下，分散在水中具有等离子体效应的纳米粒子周围可以达到高于水沸点的温度，这就导致了太阳能蒸汽的产生。但是，这些产生蒸汽的方法都依赖于很高的光照强度，这就导致了能量的损耗。为了减小这种损耗，需要光热转化材料具有高的吸光性能、低的热导率、亲水性的表面以及多孔的结构。

石墨烯作为一种先进的碳材料，由于具有高的导热率、高强度、超大的比表面积和化学稳定性，成为国内外光热转化材料的研究热点，可以作为一种制备太阳能蒸汽的潜在材料。目前已经有通过CVD法合成的三维多孔石墨烯片用于光热转化的技术，但是这种制备方法的条件太苛刻，不能够大规模使用；水热合成石墨烯气凝胶制备的气凝胶面积较小，光热效应较差，也不能被大规模应用。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种还原氧化石墨烯薄膜及其制备方法和应用，本发明提供的制备方法简单，条件易于达到，便于大规模生产应用；制备得到的还原氧化石墨烯薄膜比表面积大，具有高的光热转化效率。

本发明提供了一种还原氧化石墨烯薄膜的制备方法，包括以下步骤：

(1)将氧化石墨烯的水分散液冷冻后冷冻干燥，得到氧化石墨烯气凝胶；

(2)将所述步骤(1)得到的氧化石墨烯气凝胶压片，得到氧化石墨烯薄膜；

(3)将所述步骤(2)得到的氧化石墨烯薄膜进行光照还原，得到还原氧化石墨烯薄膜。

优选的，所述步骤(1)氧化石墨烯的水分散液中氧化石墨烯的质量浓度为2～10g/L。

优选的，所述步骤(1)中冷冻前还包括：将氧化石墨烯的水分散液与氨水混合。

优选的，所述氨水的质量浓度为25～28％。

优选的，所述氨水与氧化石墨烯的水分散液的体积比为1:1000～10000。

优选的，所述步骤(2)中冷冻干燥的温度为-20～-70℃，冷冻干燥的时间为4～48h。

优选的，所述步骤(4)中光照的强度为800～10000W/m²，光照还原的相对湿度为30～70％，光照还原的时间为70～600s。

本发明还提供了上述技术方案所述制备方法制备的还原氧化石墨烯薄膜，比表面积为40～50m²/g。

优选的，所述还原氧化石墨烯薄膜的厚度为1～50mm。

本发明还提供了上述技术方案所述还原氧化石墨烯薄膜的应用，将所述还原氧化石墨烯薄膜覆盖于待蒸发液体表面，光照得到太阳能蒸汽。

本发明提供了一种还原氧化石墨烯薄膜的制备方法，将氧化石墨烯的水分散液冷冻后冷冻干燥，得到氧化石墨烯气凝胶；再经压片后进行光照还原，得到还原氧化石墨烯薄膜。本发明采用氧化石墨烯的水分散液作为原材料，氧化石墨烯不仅具有与石墨烯性质相似的好的导热性能，而且具有大的比表面积和丰富的表面含氧基团，能够使其在冷冻干燥过程中形成稳定三维多孔材料；利用简单冷冻干燥法和光照还原法制备的大面积的还原氧化石墨烯薄膜，在太阳光照下，该还原氧化石墨烯薄膜形成局域热效应，提高了对太阳能的利用效率和光热转化效率。实验结果表明，本发明提供的制备方法与现有技术相比更加简便、快速、节能，便于大规模生产应用；制备的氧化还原石墨烯薄膜比表面积大，为40～50m²/g；具有高的光热转化效率，蒸汽化速率在大约30min稳定在2.5kg/m^-2·h。

并且，本发明提供的制备方法制备的氧化还原石墨烯薄膜具有良好的性能稳定性，在10个太阳光的强度下，50次循环过程中，蒸汽化效率稳定在80％以上。

附图说明

图1为本发明实施例1中还原氧化石墨烯薄膜的制备过程示意图；

图2为本发明实施例1制备的还原氧化石墨烯薄膜的氮气吸附等温线以及孔径分布图；

图3为本发明实施例1中制备的还原氧化石墨烯薄膜循环性能图；

图4本发明实施例1中制备的还原氧化石墨烯薄膜与其他材料在光照强度为3kW/m²条件下质量损失对比图；

图5为本发明实施例1中制备的还原氧化石墨烯薄膜与其他材料在光照强度为3kW/m²条件下蒸汽化速率对比图；

图6为本发明实施例1中制备的还原氧化石墨烯薄膜与其他材料热成像图；

图7为本发明实施例1中制备的还原氧化石墨烯薄膜与其他材料透过率测试结果图；

图8为本发明实施例1中制备的还原氧化石墨烯薄膜与其他材料反射率测试结果图；

图9为本发明实施例1中制备的还原氧化石墨烯薄膜与对比例4～6中的氧化石墨烯薄膜的稳定性测试图；

图10为对比例7中不同量的氧化石墨烯分散液制备出不同厚度的氧化石墨烯气凝胶图以及热成像图；

图11为对比例8中不同浓度氧化石墨烯分散液制备的氧化石墨烯薄膜图；

图12为对比例9中不同pH值的氧化石墨烯分散液制备的氧化石墨烯薄膜图。

具体实施方式

本发明提供了一种还原氧化石墨烯薄膜的制备方法，包括以下步骤：

(1)将氧化石墨烯的水分散液冷冻后冷冻干燥，得到氧化石墨烯气凝胶；

(2)将所述步骤(1)得到的氧化石墨烯气凝胶压片，得到氧化石墨烯薄膜；

(3)将所述步骤(2)得到的氧化石墨烯薄膜进行光照还原，得到还原氧化石墨烯薄膜。

本发明将氧化石墨烯的水分散液冷冻后冷冻干燥，得到氧化石墨烯气凝胶。在本发明中，所述冷冻的温度优选为-10～-50℃，更优选为-20～-40℃；所述冷冻温度下保温的时间优选为1～48h，更优选为10～40h，最优选为20～30h。在本发明中，冷却至所述冷冻温度的速率优选为0.3～0.4℃/min。本发明对所述冷冻的装置没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的冷冻设备即可。

在本发明中，所述冷冻干燥的温度优选为-20～-70℃，更优选为-30～-60℃，最优选为-40～-50℃；所述冷冻干燥的时间优选为4～48h，更优选为10～40h，最优选为20～30h。在本发明中，所述冷冻干燥过程中溶剂挥发，氧化石墨烯由具有大的比表面积和丰富的表面含氧基团形成具有稳定三维多孔结构的氧化石墨烯气凝胶。

本发明对所述氧化石墨烯对水分散液的制备的操作没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的制备分散液的技术方案即可。本发明优选将氧化石墨烯与水混合，得到氧化石墨烯的水分散液。在本发明中，所述混合优选为超声分散；所述超声分散的频率优选为25～35Hz，更优选为28～32Hz；所述超声分散的时间优选为30～60min，更优选为40～50min。

在本发明中，所述氧化石墨烯的水分散液中氧化石墨烯的质量浓度优选为2～10g/L，更优选为2.5～8g/L，最优选为3～6g/L。在本发明中，所述氧化石墨烯的粒径优选为300nm～2.5μm，更优选为800nm～2μm，最优选为1～1.5μm。

本发明对所述氧化石墨烯的来源没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的市售产品或按照本领域技术人员熟知的制备方法制备即可。在本发明的实施例中，所述氧化石墨烯的制备优选包括以下步骤：

(a)将浓硫酸、浓磷酸与石墨混合，得到石墨分散液；

(b)将所述步骤(a)得到的石墨分散液与氧化剂混合，氧化反应得到氧化石墨；

(c)将所述步骤(c)得到的氧化石墨进行超声剥离，得到氧化石墨烯。

本发明优选将浓硫酸、浓磷酸与石墨混合，得到石墨分散液。在本发明中，所述浓硫酸的质量浓度优选为70％以上，更优选为80～98％；所述浓磷酸的质量浓度优选为80％以上，更优选为85～98％。在本发明中，所述浓硫酸与浓磷酸的体积比优选为1～5:1，更优选为2～4:1。在本发明中，所述浓硫酸与浓磷酸的总体积与石墨质量比优选为80～200mL:1g，更优选为100～180mL:1g，最优选为120～160mL:1g。

本发明对所述石墨的种类没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的制备氧化石墨烯的石墨即可。在本发明中，所述石墨优选为鳞片石墨。

本发明对所述浓硫酸、浓磷酸与石墨混合的操作没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的制备分散液的技术方案即可。在本发明中，所述混合优选在搅拌条件下进行；所述搅拌优选为磁力搅拌；所述搅拌的转速优选为600～1000r/min，更优选为700～900r/min；所述搅拌的时间优选为10～30min，更优选为15～25min。

得到石墨分散液后，本发明优选将所述石墨分散液与氧化剂混合，氧化反应得到氧化石墨。在本发明中，所述氧化剂与石墨的质量比优选为4～6:1，更优选为4.5～5.5:1。本发明对所述氧化剂的种类没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的制备氧化石墨烯的氧化剂即可。在本发明中，所述氧化剂优选包括高锰酸钾或高氯酸钾。

在本发明中，所述氧化反应的温度优选为30～80℃，更优选为40～70℃，最优选为50～60℃；所述氧化反应的时间优选为2～48h，更优选为10～40h，最优选为20～30h。本发明对所述氧化反应的温度控制方式没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的温控方式即可。在本发明中，所述氧化反应优选在水浴或油浴条件下进行。在本发明中，所述氧化反应优选在搅拌条件下进行；所述搅拌优选为磁力搅拌；所述搅拌的速率优选为500～800r/min，更优选为600～700r/min。

本发明优选在氧化反应完成后，将所述氧化反应的产物与还原剂和冰水混合物混合，中和反应得到氧化石墨。在本发明中，所述还原剂优选包括双氧水、柠檬酸钠或L-抗坏血酸。在本发明中，所述还原剂与冰水混合物的质量比优选为1～4:1，更优选为2～3:1。

在本发明中，所述还原剂能够中和剩余的氧化剂，终止氧化反应。本发明对所述还原剂的用量没有特殊的限定，根据氧化反应剩余的氧化剂的量进行调整即可。

本发明优选在中和反应完成后，将所述中和反应的产物进行洗涤，得到氧化石墨。在本发明中，所述洗涤优选依次包括水洗和乙醇洗涤。在本发明中，优选洗涤至洗涤液呈中性。

得到氧化石墨后，本发明优选将所述氧化石墨进行超声剥离，得到氧化石墨烯。在本发明中，所述超声剥离的频率优选为25～35Hz，更优选为28～32Hz；所述超声剥离的时间优选为5～24h，更优选为10～20h。

超声剥离完成后，本发明优选将所述超声剥离的产物进行后处理，得到氧化石墨烯。在本发明中，所述后处理优选依次包括絮凝、干燥和研磨。本发明优选将超声剥离的产物与絮凝剂混合进行絮凝。在本发明中，所述絮凝剂优选包括无机强碱，更优选包括碱金属的氢氧化物，最优选包括氢氧化钠或氢氧化钾。在本发明中，所述絮凝的pH值优选为9.5～10.5。

在本发明中，所述干燥的温度优选为20～80℃，更优选为50～60℃；所述干燥的时间优选为2～10h，更优选为5～7h。本发明对所述研磨的操作没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的研磨的技术方案即可。

在本发明中，所述氧化石墨烯的制备方法与传统Hummers法相比操作简单，制备出氧化石墨烯含氧官能团更丰富；一方面是由于反应过程相对前一种方法中温反应时间长，有利于硫酸进入石墨插层氧化碳原子，另一方面，由于在磷酸强酸环境下，浓硫酸能够保持强氧化性；在后续用冻干法制备气凝胶过程中，氧化石墨烯层与层分子间作用力更强，更容易堆积成气凝胶结构；与市售氧化石墨烯粉末相比，由于后处理采用无机强碱絮凝，得到氧化石墨烯粉末含有更多的羟基，有利于超声分散和成膜。

在本发明中，所述冷冻前优选还包括：将氧化石墨烯的水分散液与氨水混合。在本发明中，所述氨水的质量浓度优选为25～28％，更优选为26～27％。在本发明中，所述氨水与氧化石墨烯的水分散液的体积比优选为1:1000～10000，更优选为1:2000～8000，最优选为1:4000～6000。在本发明中，所述氨水通过调节氧化石墨烯的水分散液的pH值，可以调节氧化石墨烯薄膜的层间距，进而影响还原氧化石墨烯薄膜的孔结构。在本发明中，所述氧化石墨烯的水分散液的pH值越大，得到的氧化石墨烯气凝胶的微观孔结构越多。

得到氧化石墨烯气凝胶后，本发明将所述氧化石墨烯气凝胶压片，得到氧化石墨烯薄膜。本发明对所述压片的操作没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的压片的技术方案即可。在本发明中，所述压片优选在辊压机上进行。本发明优选通过辊压机的压辊间距控制氧化石墨烯薄膜的厚度。在本发明中，所述氧化石墨烯薄膜的厚度优选为1～50mm，更选为10～40mm，最优选为20～30mm。

得到氧化石墨烯薄膜后，本发明将所述氧化石墨烯薄膜进行光照还原，得到还原氧化石墨烯薄膜。在本发明中，所述光照的强度优选为800～10000W/m²，更优选为2000～8000W/m²，最优选为4000～6000W/m²；所述光照还原的相对湿度优选为30～70％，更优选为40～60％，最优选为45～55％；所述光照还原的时间优选为70～600s，更优选为100～300s，最优选为150～200s。本发明对所述光照的光源没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的用于光照还原的光源即可。

本发明还提供了上述技术方案所述制备方法制备的还原氧化石墨烯薄膜，比表面积为40～50m²/g，优选为42～48m²/g，更优选为44～46m²/g。在本发明中，所述还原氧化石墨烯薄膜的厚度优选为1～50mm，更选为10～40mm，最优选为20～30mm；所述还原氧化石墨烯薄膜的直径优选为3～80cm²，更优选为20～60cm²，最优选为30～50cm²。在本发明中，所述还原氧化石墨烯的厚度与直径根据实际需要调整压片过程控制。

本发明还提供了上述技术方案所述还原氧化石墨烯薄膜的应用，将所述还原氧化石墨烯薄膜覆盖于待蒸发液体表面，光照得到太阳能蒸汽。在本发明中，所述待蒸发液体优选包括低沸点液体，更优选包括水、甲醇、乙醇和丙酮中的一种或多种。在本发明中，所述还原氧化石墨烯的面积优选覆盖整个待蒸发液体表面。在本发明中，所述光照的强度优选为1000～10000W/m²，更优选为2000～8000W/m²，最优选为4000～6000W/m²；所述光照的时间优选为30min～10h，更优选为2～8h，最优选为4～6h。

为了进一步说明本发明，下面结合实施例对本发明提供的还原氧化石墨烯薄膜及其制备方法和应用进行详细地描述，但不能将它们理解为对本发明保护范围的限定。

实施例1:

氧化石墨烯的制备：将200mL分析纯的浓硫酸和100mL分析纯的浓磷酸混合，然后加入3g天然鳞片石墨，磁力搅拌防止团聚，转速为800r/min，20min分散均匀后，加入15g高锰酸钾，并在60℃油浴条件下磁力搅拌，转速为700r/min，时间12h，最后将产物倒入冰水混合物和双氧水混合物中，双氧水还原未反应的过量的高锰酸钾，产生氧气，待液体颜色不发生变化，将产物在9000r/min的条件下离心，用纯水和乙醇洗涤至中性，30Hz超声剥离10h，用氢氧化钠调整液体pH值为10，絮凝后50℃干燥5h，研磨，得到300nm氧化石墨烯固体粉末。

本实施例中还原氧化石墨烯薄膜的制备过程示意图如图1所示，从图1可以看出，还原氧化石墨烯薄膜有氧化石墨烯分散液经冷冻干燥得到氧化石墨烯气凝胶，然后经碾压得到氧化石墨烯气凝胶薄膜，再经光照还原得到还原氧化石墨烯薄膜。

还原氧化石墨烯薄膜的制备过程具体为：

称取上述制备的氧化石墨烯粉末200mg，加入到100mL二次去离子水中，30Hz超声30min，使氧化石墨烯均匀的分散在去离子水中，得到氧化石墨烯分散液；加入10μL氨水(AR，28％)，得到混合物料。

取上述10mL混合物料放入冰箱，在温度为-20℃下冷冻12h，转入温度为-50℃的冷冻干燥机中，干燥24h得到氧化石墨烯气凝胶。

氧化石墨烯气凝胶在辊压机下压成厚度为2mm直径为6.8cm的氧化石墨烯薄膜。

氧化石墨烯薄膜放到光照强度为10kW/m²，环境湿度为50％的条件下，照射70s，氧化石墨烯薄膜的颜色由最初的棕黄色变为黑色，得到还原氧化石墨烯薄膜。

本实施例制备的还原氧化石墨烯薄膜的比表面积为45.32m²/g。

本实施例制备的还原氧化石墨烯薄膜的氮气吸附等温线以及孔径分布图分别如图2a和图2b所示。从图2a可以看出，整个压力点范围内曲线内凹向下，呈现H3型回滞环，显示氮气与还原氧化石墨烯薄膜之间弱的相互作用力以及还原氧化石墨烯薄膜中的大孔是由片层状石墨烯堆积形成；图2b可以看出，BJH脱附平均孔径为22.69nm。

实施例2:

实施例1制备的还原氧化石墨烯薄膜漂浮在100mL蒸馏水中，在光照强度为3000W/m²下照射30min，蒸汽化速率稳定在2.5kg/m^-2·h。

实施例1制备的还原氧化石墨烯薄膜在10个太阳光的强度下，进行50次的循环测试，结果如图3所示。从图3可以看出，在50次循环过程中，其蒸汽化效率稳定在80％以上，可以看出该薄膜材料具有良好的性能稳定性。

对比例1:

100mL蒸馏水在光照强度为3000W/m²下照射30min，蒸发面积与实施例2相同。

对比例2:

按照实施例1所述方法制备的浓度为0.08g/L氧化石墨烯分散液100mL，在光照强度为3000W/m²下照射30min，蒸发面积与实施例2相同。

对比例3:

按照实施例1制备的氧化石墨烯分散液，经微波还原法制备还原氧化石墨烯：氧化石墨烯粉末与L-抗坏血酸质量比为1:3～5，在设定微波功率为800W，反应温度80℃，反应8min，得到还原氧化石墨烯。

0.08g/L还原氧化石墨烯分散液100mL，在光照强度为3000W/m²下照射30min，蒸发面积与实施例2相同。

对比例4:

按照实施例1所述方法制备的氧化石墨烯薄膜，漂浮在100mL蒸馏水中，在光照强度为3000W/m²下照射30min，蒸发面积与实施例2相同。

测试实施例2与对比例1～4中水的质量损失，结果对比如图4所示。从图4可以看出，还原氧化石墨烯薄膜容器中水质量损失最大，30min内能够产生大约1.5g的水蒸汽。

测试实施例2与对比例1～4中水的蒸汽化速率，结果对比如图5所示。从图5可以看出，还原氧化石墨烯薄膜蒸汽化速率增长最快，在大约30min稳定在2.5kg/m²·h，其余材料蒸汽化速率分别是氧化石墨烯薄膜(1.8kg/m²·h)，氧化石墨烯分散液(1.5kg/m²·h)，还原氧化石墨烯分散液(0.5kg/m²·h)和纯水(0.3kg/m²·h)，都比还原氧化石墨烯薄膜的蒸汽化速率小很多。

测试实施例2与对比例1～4中液体的热成像图，结果对比如图6所示。从图6可以看出还原氧化石墨烯具有较好的局域热效应，氧化石墨烯分散液中温度较高也说明了，氧化石墨烯具有较好的光热效应，但是其广泛的温度分布使得大量热量传递到水中，而还原氧化石墨烯薄膜具有的局域热效应，使得热量相对集中，从温度分布图也可以清晰看出。

测试实施例2与对比例1～4中液体的透过率和反射率，结果对比分别如图7和图8所示。从图7和图8可以看出，还原氧化石墨烯薄膜把将近85％的太阳光吸收，具有最强的光吸收效应，这也是还原氧化石墨烯薄膜能够产生局域热效应的原因之一。

对比例5:

按照实施例1的方法制备氧化石墨烯薄膜，按照实施例1中的光照还原方法，光照时间为20s。

对比例6:

按照实施例1的方法制备氧化石墨烯薄膜，按照实施例1中的光照还原方法，光照时间为60s。

将实施例1制备的还原氧化石墨烯薄膜与对比例4～6中的氧化石墨烯薄膜进行稳定性对比，得到结果如图9所示。从图9可以看出，只有在充分光照条件下得到黑色的还原氧化石墨烯薄膜，才能在制备太阳能蒸汽过程中稳定存在，而且随着光照还原时间的增加，稳定性也随之增加。

对比例7:

用不同量的氧化石墨烯分散液制备出不同厚度(未成形、2mm、5mm、10mm和15mm)的氧化石墨烯气凝胶图以及在实验过程中的热成像图分别如图10a和图10b所示。从图10可以看出，厚度越大，其隔热保温效果就越好，得到热成像图表面温度就越高，在制备太阳能蒸汽过程中获得的蒸汽化效率就越高。

对比例8:

按实施例1的制备步骤和反应过程，分别制备浓度为1g/L、2g/L、3g/L、4g/L、5g/L氧化石墨烯分散液，测试形成的氧化石墨烯气凝胶如图11所示。从图11可以看出，只有分散液浓度大于等于2g/L时，才能制备出完整的氧化石墨烯气凝胶。

实施例3:

按实施例1的制备步骤和反应过程，只是将氧化石墨烯粉末的用量改为300mg，获得氧化石墨烯分散液浓度为3g/L，制备与实施例1相同厚度的还原氧化石墨烯薄膜，同样得到如图4和5所示的结果。比表面积为43.58m²/g。

实施例4:

实施例3制备的还原氧化石墨烯薄膜漂浮在100mL水面用于制备太阳能水蒸汽，在3000W/m²光照下照射30min，蒸汽化速率稳定在2.3kg/m^-2·h。

实施例5:

按实施例1的制备步骤和反应过程，只是将氧化石墨烯粉末的用量改为400mg，获得氧化石墨烯分散液浓度为4g/L，同样得到如图4和5所示的结果。比表面积为49.82m²/g。

实施例6:

实施例5制备的还原氧化石墨烯薄膜漂浮在100mL水面用于制备太阳能水蒸汽，在3000W/m²光照下照射30min，蒸汽化速率稳定在2.23kg/m^-2·h。

实施例7:

按实施例1的制备步骤和反应过程，只是将氧化石墨烯粉末的用量改为500mg，获得氧化石墨烯分散液浓度为5g/L，同样得到如图4和5所示的结果。比表面积为45.52m²/g。

实施例8:

实施例7制备的薄膜漂浮在100mL水面用于制备太阳能水蒸汽，在3000W/m²光照下照射30min，蒸汽化速率稳定在2.15kg/m^-2·h。

对比例9:

测试pH值分别为6～8的氧化石墨烯分散液对形成的氧化石墨烯气凝胶形貌的影响，结果如图12所示。从图12可以看出，随着pH值的增大，形成的氧化石墨烯气凝胶的微观孔结构变多，形成宏观上蓬松的氧化石墨烯气凝胶，说明氨水的加入有利于得到孔结构更丰富的还原氧化石墨烯薄膜。

实施例9:

按实施例1的制备步骤和反应过程，只是将氨水的用量改为20μL，分散液的pH值由实施例1的8增大到9，同样得到如图4和5所示的结果。比表面积为48.82m²/g。

实施例10:

实施例9制备的还原氧化石墨烯薄膜漂浮在水面100mL用于制备太阳能水蒸汽，在3000W/m²光照下照射30min，蒸汽化速率稳定在2.41kg/m^-2·h。

实施例11:

按实施例1的制备步骤和反应过程，只是将氨水的用量改为30μL，分散液的pH值由实施例1的8增大到9.5，同样得到如图4和5所示的结果。比表面积为47.88m²/g。

实施例12:

实施例11制备的还原氧化石墨烯薄膜漂浮在100mL水面用于制备太阳能水蒸汽，在3000W/m²光照下照射30min，蒸汽化速率稳定在2.34kg/m^-2·h。

实施例13:

按实施例1的制备步骤和反应过程，光照还原时，只是将光照强度设定为8kW/m²，光照时间设定为90s同样得到如图4和5所示的结果。比表面积为46.12m²/g。

实施例14:

实施例13制备的还原氧化石墨烯薄膜漂浮在100mL水面用于制备太阳能水蒸汽，在3000W/m²光照下照射30min，蒸汽化速率稳定在2.43kg/m^-2·h。

实施例15:

按实施例1的制备步骤和反应过程，光照还原时，只是将环境湿度保持在55％，同样得到如图4和5所示的结果。比表面积为45.92m²/g。

实施例16:

实施例15制备的还原氧化石墨烯薄膜漂浮在100mL水面用于制备太阳能水蒸汽，在3000W/m²光照下照射30min，蒸汽化速率稳定在2.32kg/m^-2·h。

从以上对比例及实施例可以看出，本发明提供的制备方法与现有技术相比更加简便、快速、节能；制备的氧化还原石墨烯薄膜比表面积大，为40～50m²/g；具有高的光热转化效率，蒸汽化速率在大约30min稳定在2.5kg/m^-2·h；具有良好的性能稳定性，在10个太阳光的强度下，50次循环过程中，蒸汽化效率稳定在80％以上。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，并非对本发明作任何形式上的限制。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。