一种碳化石墨烯及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种碳化石墨烯及其制备方法，所述碳化石墨烯是由下述重量份的原料组成的：葡萄糖30‑40、乙基纤维素2‑4、引发剂1‑1.3、对甲基苯磺酸0.01‑0.02、三氯化磷5‑7、氧化石墨烯160‑200、丙烯酸钠60‑70。本发明专利技术引入氧化石墨烯，对石墨烯进行插层改性，插层过程中还引入了碳源，最后高温碳化，实现了碳粉在石墨烯层间的稳定分散，本发明专利技术的复合材料具有很好的力学稳定性，且功能性更高，还可以作为阻燃、吸附等材料，综合性能优越。

【技术实现步骤摘要】
一种碳化石墨烯及其制备方法
本专利技术属于石墨烯领域，具体涉及一种碳化石墨烯及其制备方法。
技术介绍
介孔材料由于具有较大的比表面积、大的孔容及其易控制的孔道结构，使得其在超级电容器方面有很大的应用，但是介孔材料的导电性能差，极大的限制了其应用；因此，本专利技术的目的就是将介孔材料通过插层的方式引入到石墨烯层间，从而得到稳定的石墨烯碳粉复合材料。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供一种碳化石墨烯及其制备方法。为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种碳化石墨烯，它是由下述重量份的原料组成的：葡萄糖30-40、乙基纤维素2-4、引发剂1-1.3、对甲基苯磺酸0.01-0.02、三氯化磷5-7、氧化石墨烯160-200、丙烯酸钠60-70。所述的引发剂为过氧化二异丙苯。所述碳化石墨烯的制备方法，包括以下步骤：(1)取引发剂，加入到其重量20-30倍的无水乙醇中，搅拌均匀，得引发剂溶液；(2)取葡萄糖、乙基纤维素、丙烯酸钠混合，加入到混合料重量10-15倍的去离子水中，搅拌均匀，送入到反应釜中，通入氮气，调节反应釜温度为60-70℃，保温搅拌4-5小时，出料冷却，得纤维聚合物溶液；(3)取对甲基苯磺酸、三氯化磷混合，加入到混合料重量25-30倍的去离子水中，搅拌均匀，与上述纤维聚合物溶液混合，在90-95℃下保温搅拌2-3小时，加入氧化石墨烯，降低温度为65-70℃，超声5-7小时，抽滤，将滤饼水洗，真空煅烧：真空度为8-10Pa，升温速率为70-90℃/min，升温到1050-1200℃后保温焙烧10-12h，自然冷却，即得所述碳化石墨烯。本专利技术的优点：本专利技术以葡萄糖、乙基纤维素为碳源，与丙烯酸钠单体共混，在引发剂作用下聚合，得纤维聚合物溶液，之后通过三氯化磷与醇的酯化反应，得到磷酸酯改性的聚丙烯酸钠，然后引入氧化石墨烯，对石墨烯进行插层改性，插层过程中还引入了碳源，最后高温碳化，实现了碳粉在石墨烯层间的稳定分散，本专利技术的复合材料具有很好的力学稳定性，且功能性更高，还可以作为阻燃、吸附等材料，综合性能优越；本专利技术的复合材料特别适合用于超级电容器领域，其具有较大的比表面积、大的孔容及其易控制的孔道结构，且导电稳定性好，综合性能优越。具体实施方式实施例1一种碳化石墨烯，它是由下述重量份的原料组成的：葡萄糖40、乙基纤维素4、引发剂1.3、对甲基苯磺酸0.02、三氯化磷7、氧化石墨烯200、丙烯酸钠70。所述的引发剂为过氧化二异丙苯。所述碳化石墨烯的制备方法，包括以下步骤：(1)取引发剂，加入到其重量30倍的无水乙醇中，搅拌均匀，得引发剂溶液；(2)取葡萄糖、乙基纤维素、丙烯酸钠混合，加入到混合料重量15倍的去离子水中，搅拌均匀，送入到反应釜中，通入氮气，调节反应釜温度为70℃，保温搅拌5小时，出料冷却，得纤维聚合物溶液；(3)取对甲基苯磺酸、三氯化磷混合，加入到混合料重量30倍的去离子水中，搅拌均匀，与上述纤维聚合物溶液混合，在95℃下保温搅拌3小时，加入氧化石墨烯，降低温度为70℃，超声7小时，抽滤，将滤饼水洗，真空煅烧：真空度为10Pa，升温速率为90℃/min，升温到1200℃后保温焙烧12h，自然冷却，即得所述碳化石墨烯。实施例2一种碳化石墨烯，它是由下述重量份的原料组成的：葡萄糖30-40、乙基纤维素2、引发剂1、对甲基苯磺酸0.01、三氯化磷5、氧化石墨烯160、丙烯酸钠60。所述的引发剂为过氧化二异丙苯。所述碳化石墨烯的制备方法，包括以下步骤：(1)取引发剂，加入到其重量20倍的无水乙醇中，搅拌均匀，得引发剂溶液；(2)取葡萄糖、乙基纤维素、丙烯酸钠混合，加入到混合料重量10倍的去离子水中，搅拌均匀，送入到反应釜中，通入氮气，调节反应釜温度为60℃，保温搅拌4小时，出料冷却，得纤维聚合物溶液；(3)取对甲基苯磺酸、三氯化磷混合，加入到混合料重量25倍的去离子水中，搅拌均匀，与上述纤维聚合物溶液混合，在90℃下保温搅拌2小时，加入氧化石墨烯，降低温度为65℃，超声5小时，抽滤，将滤饼水洗，真空煅烧：真空度为8Pa，升温速率为70℃/min，升温到1050℃后保温焙烧10h，自然冷却，即得所述碳化石墨烯。性能测试：比表面积：592-601m2/g；电化学性能测试：在2mol/l的氢氧化钾电解质溶液中，在0.2A/g下测试其比容为298-314F/g。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种碳化石墨烯，其特征在于，它是由下述重量份的原料组成的：葡萄糖30‑40、乙基纤维素2‑4、引发剂1‑1.3、对甲基苯磺酸0.01‑0.02、三氯化磷5‑7、氧化石墨烯160‑200、丙烯酸钠60‑70。

【技术特征摘要】
1.一种碳化石墨烯，其特征在于，它是由下述重量份的原料组成的：葡萄糖30-40、乙基纤维素2-4、引发剂1-1.3、对甲基苯磺酸0.01-0.02、三氯化磷5-7、氧化石墨烯160-200、丙烯酸钠60-70。2.根据权利要求1所述的一种碳化石墨烯，其特征在于，所述的引发剂为过氧化二异丙苯。3.一种如权利要求1所述碳化石墨烯的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)取引发剂，加入到其重量20-30倍的无水乙醇中，搅拌均匀，得引发剂溶液；(2)取葡萄糖、乙基纤维素、丙烯酸钠混合，加入到混合料重量10...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙钊，
申请(专利权)人：合肥艾飞新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34