石墨烯的制备方法

摘要

本发明公开了一种多层石墨烯的制备方法，属于炭素材料技术领域。本发明是以天然鳞片石墨为原理，经二次氧化、清洗、固液分离和干燥后，制备出多层石墨烯。采用本发明方法制备的多层石墨烯本比表面积在190～350m²/g之间，平均孔径在3.8nm左右，孔容在0.6～1.5cm²/g之间。本发明方法无需高温处理，生产能耗低；无需催化剂，无需强还原剂，对生产过程中的溶剂还能回收再利用，既能降低成本，又有利于环保；本发明工艺简单，操作方便，生产设备少，从而进一步降低成本，便于推广应用，适于规模生产。采用本发明方法制备出的多层石墨烯可以作为电池、超级电容器的电极材料，也可用作锂离子电池、碱性电池、氢镍电池的导电剂。

主权项

一种多层石墨烯的制备方法，其特征在于具体的方法步骤如下：(1)氧化石墨：氧化石墨的制备采用两次氧化完成。一次氧化：以天然鳞片石墨为原料，利用氧化剂预氧化，氧化4～8小时后，利用去离子水洗涤抽滤至中性，常温干燥，一次氧化采用的氧化剂为浓硫酸，过硫酸铵和五氧化二磷的组合物；二次氧化：取一次氧化后的原料，重新分散到浓硫酸中，同时利用高锰酸钾作为联合氧化剂对一次氧化后的原料进行氧化，反应2小时加入去离子水稀释，稀释过程中体系温度控制在50摄氏度以下，随后加入30％的过氧化氢完成二次氧化。(2)清洗：将氧化后的产物，首先利用稀盐酸进行清洗，除去产物中的剩余的金属离子和硫酸根离子等，然后利用低沸点极性有机溶剂清洗至中性，并重新分散到低沸点极性有机溶剂中，制得悬浊液。低沸点极性有机溶剂包括：丙酮、甲醇、乙醇等。(3)固液分离：将步骤(2)制得的悬浊液，采用离心分离的方法，将混合溶液进行固液分离，分别收集溶剂和氧化石墨。(4)制备多层石墨烯：将湿态的利用有机溶剂清洗至中性的氧化石墨，在温度为80～150摄氏度下干燥60～300分钟，即可得到多层石墨烯。