一种褶皱多孔石墨烯的制备方法与流程

本发明涉及无机非金属材料技术领域，特别是涉及一种褶皱单层及少层石墨烯的制备方法。

背景技术：

石墨烯是一种单层的石墨片，由有机结构中最为稳定的六元环结构相互连接而成，是构成富勒烯，碳纳米管和石墨的基本单元。2004年英国曼彻斯特大学的novoselov等首次利用机械剥离法制备了石墨烯。石墨烯具有高的比表面积(理论值为2630m²·g^-1)、高导电率(约10⁶s·m^-1)及高机械强度(130gpa)等特性，在催化、防腐、电子及储能方面均具有很大的应用发展潜力。

目前石墨烯的制备方法包括机械剥离法、化学氧化还原法、化学气相沉积法、超临界二氧化碳法、高温热还原法及水热溶剂热法等。机械剥离法又可分为微机械剥离法，液相机械剥离法(超声波剥离)和普通机械剥离法(如球磨法)。但是石墨烯片层之间存在范德华力等相互作用力，因而在规模化制备及应用过程中很容易发生团聚重叠现象，从而导致比表面积及性能的大幅度下降，极大地限制了石墨烯的应用和发展。

技术实现要素：

为了克服上述现有技术的不足，抑制石墨烯片的重叠团聚，本发明以无机盐为添加剂制备了一种具有褶皱多孔结构的石墨烯。由于这种特殊结构的存在，有效抑制了石墨烯片之间的重叠团聚现象，并获得单层及少层石墨烯产品。

本发明所采用的技术方案是：

将氧化石墨与无机盐按照1/1～5/1的质量比在水中超声分散，将所得混合物在200-600度条件下加热0.2-2小时，经纯化后得到褶皱石墨烯。

上述步骤所用无机盐包括为锂盐、钠盐、钾盐、钙盐、镁盐、铝盐、钡盐、锌盐、铁盐、钴盐、铜盐及镍盐中的一种或几种。

附图说明

图1为实施例1产物的扫描电镜图。

图2为实施例2产物的扫描电镜图。

图3为实施例3产物的扫描电镜图。

图4为实施例4产物的扫描电镜图。

图5为实施例5产物的扫描电镜图。

具体实施方式

实施例1：

将氧化石墨在水中超声分散，在300度条件下加热0.5小时，经纯化后得到没有褶皱多孔结构的石墨烯，如图1所示。

实施例2：

将氧化石墨与碳酸氢钠按照1/1的质量比在水中超声分散，将混合物在250度条件下加热1.5小时，经纯化后得到褶皱多孔石墨烯，如图2所示。

实施例3：

将氧化石墨与氯化钾按照1/2的质量比在水中超声分散，将混合物在300度条件下加热0.5小时，经纯化后得到褶皱多孔石墨烯，如图3所示。

实施例4：

将氧化石墨与碳酸氢钠按照1/3的质量比在水中超声分散，将混合物在400度条件下加热15分钟，经纯化后得到褶皱多孔石墨烯，如图4所示。

实施例5：

将氧化石墨与硝酸镁按照1/1的质量比在水中超声分散，将混合物在500度条件下加热10分钟，经纯化后得到褶皱多孔石墨烯，如图5所示。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种褶皱多孔石墨烯的制备方法，其具体步骤为：将氧化石墨与无机盐按照1/1～5/1的质量比在水中超声分散，将所得混合物在200‑600度条件下加热0.2‑2小时，经纯化后得到褶皱多孔墨烯。本发明技术方案有效解决了石墨烯片层之间的重叠团聚现象，能够获得单层及少层石墨烯产品。

技术研发人员：解勤兴;解建渟
受保护的技术使用者：天津工业大学
技术研发日：2017.07.18
技术公布日：2017.11.07