一种高度分散的氧化石墨烯纳米带液的制备方法

摘要

本发明提供一种高度分散的氧化石墨烯纳米带液的制备方法，属于碳纳米材料技术领域。该方法主要包含以下步骤：将碳纳米管加入到浓硫酸和高锰酸钾混合搅拌进行物理化学反应，然后将混合液中的固体残余物加入无水乙醇与水的混合液中，在超临界状态下对石墨烯纳米带进行剥离与分散，最后得到高度分散的石墨烯碳纳米带液。本方法操作简便，生产成本低，环境友好，适合工业大规模生产，制备出的石墨烯纳米带比表面积大、孔结构发达、导电性强，可以广泛用作电池、超级电容器的储能材料，也可用作导电导热、吸附、催化剂载体、涂料等应用领域。

主权项

一种高度分散的氧化石墨烯纳米带液的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：1)碳纳米管的切割：1‑1)将碳纳米管加入到浓硫酸中，室温搅拌4～24小时，得到悬浊液I，所述碳纳米管的质量(g)∶所述硫酸体积(ml)为1∶50～1000；1‑2)向悬浊液I中加入高锰酸钾，室温下混合搅拌1‑10小时，然后将混合液加热至60‑90℃持续搅拌1‑10小时，然后将混合液转移至冰浴环境中在零度条件下搅拌10min‑2h，得到悬浊液II；步骤1‑1)中所述碳纳米管的质量与1‑2)中所述高锰酸钾质量之比为1∶1～10；1‑3)将所述悬浊液II中分离出固体残余物，用蒸馏水洗涤所得的固体残余物，直至滤液的pH值＝7为止；2)石墨烯纳米带液的超临界分散：2‑1)配置无水乙醇和水的混合溶液；无水乙醇和水的比例为0～10∶12‑2)将步骤1)所得的固体物质加入到无水乙醇和水的混合溶液中，室温下超声振荡0.5‑2h使其分散均匀，得到悬浊液III，其中，无水乙醇和水的比例为0～10∶1；2‑3)将悬浊液III置于充入超临界流体的高压容器中，加热悬浊液III直至高压容器内的压力为24‑30Mpa、温度为300‑650℃，保持超临界反应1～8小时，然后自然冷却，即得到高度分散的石墨烯纳米带液。