一种具有多孔结构的石墨烯材料及其制备方法

摘要

本发明提出一种具有多孔结构的石墨烯材料及其制备方法，属于新材料技术领域。我们将多层石墨烯原材料在加入表面活性剂的条件下，与强碱水溶液混合，通过水热法处理，制备了具有多孔结构的石墨烯材料。该石墨烯材料不仅具有多孔结构，而且在孔洞边缘存在羟基基团。该方法简单易行、成本低廉、安全环保。在催化、气体分离和超级电容器等领域具有巨大的应用价值。

主权项

一种制备具有均匀孔洞结构的多孔石墨烯的化学方法，该方法为： 以厚度为5‑10纳米的多层石墨烯片为原料， (1)将表面活性剂十二烷基苯磺酸钠在超声条件下溶解在去离子水中，得到表面活性剂的水溶液； (2)将氢氧化钠加入到步骤(1)获得的水溶液中，超声15分钟使氢氧化钠完全溶解，静置一段时间，使混合液温度降至常温； (3)将多层石墨烯材料在超声条件下，依次少量的加入到步骤(2)得到的混合溶液中，直至原材料完全溶解得到均匀的悬浊液为止； (4)将步骤(3)得到的均匀的悬浊液倒入100毫升带有聚四氟乙烯内衬的不锈钢高压反应釜中，密封后180℃反应2小时，反应结束后空冷至室温； (5)使用聚四氟乙烯滤膜对步骤(4)得到的混合液进行抽滤，直至滤出液pH为7‑9，得到黑色沉淀； (6)配置一定量0.01摩尔/升的稀盐酸溶液，通过去离子水将步骤(5)得到的黑色沉淀转移至上述稀盐酸溶液中，使用聚四氟乙烯滤膜对混合液进行抽滤，加入去离子水反复洗涤，直至滤液的pH值为5‑7，再用甲醇洗涤2遍，滤出物40℃干燥过夜，得到具有多孔结构的石墨烯材料； 该石墨烯材料表面孔均匀分布，孔径为30‑50纳米；孔洞边缘存在羟基基团。