自支撑多孔石墨烯基薄膜的溶液热制备方法

摘要

自支撑多孔石墨烯基薄膜的溶液热制备方法，本发明涉及石墨烯基薄膜的制备方法。本发明是要解决现有自支撑石墨烯基薄膜尺寸和厚度有限，化学还原过程中石墨烯片层间复合严重而导致电化学性能差的技术问题。制法：将氧化石墨分散在水中，不加或者加入掺杂碳材料，浓缩后铺展成膜，得到氧化石墨烯薄膜；用酸性或碱性溶质配制用于溶液热处理的溶液，将氧化石墨烯薄膜放入具有聚四氟乙烯内衬的反应釜中，并以能浸没薄膜为准加入溶液热处理用的溶液，将反应釜密闭后进行热处理，得到自支撑多孔石墨烯基薄膜。自支撑多孔石墨烯基薄膜是由石墨烯片层高度有序地平行排列而形成的，石墨烯片层间存在孔隙，可用于超级电容器等电化学储能装置中。

主权项

自支撑多孔石墨烯基薄膜的溶液热制备方法，其特征在于该方法按以下步骤进行：一、按氧化石墨的浓度为0.01mg·mL^‑1～0.5mg·mL^‑1，将氧化石墨加入水中，在频率为20～100KHz的超声条件下超声剥离、分散0.5～10h，得到氧化石墨烯水分散液；二、在温度为20℃～100℃的条件下，将步骤一得到的氧化石墨烯水分散液进行减压蒸发或者常压蒸发进行浓缩；三、将步骤二浓缩好的氧化石墨烯水分散液在平板基体上铺展成膜，室温干燥后将薄膜与基体剥离，得到氧化石墨烯薄膜；四、按溶质浓度为0.01mol·L^‑1～20mol·L^‑1配制用于溶液热处理的溶液，其中所述的溶质为硫酸、盐酸、磷酸和硼酸中的一种或其中几种的混合物；或者溶质为氢氧化钾、氢氧化钠、氢氧化锂中的一种或其中几种的混合物；将步骤三中得到的氧化石墨烯薄膜放入具有聚四氟乙烯内衬的反应釜中，并以能浸没薄膜为准加入溶液热处理用的溶液，将反应釜密闭后进行热处理；将溶液热处理后的薄膜洗涤至洗液呈中性，得到自支撑多孔石墨烯基薄膜。