一种以一次性纸质餐具为原料制备石墨烯的方法

摘要

本发明公开了一种以一次性纸质餐具为原料制备石墨烯的方法。主要工艺过程是先将一次性纸质餐具制成碱金属离子掺杂的纸浆，接着通过离子交换过程制得铁盐负载的纸浆，通过对铁盐负载纸浆的高温热处理，以及炭化产物提纯，得到石墨烯。本发明的制备工艺简便，所得石墨烯品质优良，且产率可观。

主权项

一种以一次性纸质餐具为原料制备石墨烯的方法，其特征在于：包括以下步骤：    （1）把一个质量为5~20g的一次性纸质餐具粉碎成小片后放进一个1000 ml 的玻璃烧杯中，加入1 mol/L的碱溶液 300‑600ml，持续搅拌48‑72h，以制备纸浆，所述碱溶液是氢氧化钠、氢氧化钾的一种或两种的组合；（2）将纸浆过滤后得到不溶性固体，接着添加300‑600ml去离子水洗涤不溶性固体，然后将该不溶性固体分散到水中，并将水分散液转移至离心管中，在3000‑5000转/分的速度下离心10‑30min，倾除离心管中的液体后，将固体转移至烧杯中再加入去离子水洗涤，如此经过水洗、离心的循环处理多次，直至pH值呈中性，得到碱金属离子掺杂的纸浆；（3）将步骤（2）得到的纸浆分散至100‑200ml 的1 mol/L 三价铁盐溶液中，在氮气保护下持续搅拌12‑24h，接着将该溶液在60‑90℃的烘箱中干燥36h以上，得到铁盐负载的纸浆；（4）将干燥后的铁盐负载纸浆放入管式炉中，在氩气保护下于1000‑1400℃炭化处理30‑60min，得到炭化样品；（5）将炭化样品用1mol/L 强酸洗涤处理2h后，再用去离子水洗涤至中性，然后在60‑80℃ 真空干燥，即得到石墨烯，所述强酸是盐酸、硝酸、硫酸中的一种或几种的组合。