一种制备石墨烯/氧化石墨烯的新方法，包括如下步骤：a、以酸素石墨为原料，对原料进行高温处理，然后再经原位还原处理，制备氧化石墨烯不进行还原处理；b、在特定的有机溶剂中进行机械剥离；c、分离得到石墨烯/氧化石墨烯。它具有明显的理论和工艺创新性；原料便宜且易于大量获取；制备工艺设备相对简单、易操作；制备效率很高，工艺易控制，容易规模化生产；制备出的石墨烯/氧化石墨烯性能优异、缺陷少。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种碳纳米材料制备技术,尤其涉及一种石墨烯/氧化石墨烯的高效制备方法。
技术介绍
石墨烯是单独存在的具有二维有序结构的单层石墨片，氧化石墨烯是石墨烯的氧化物。石墨烯和氧化石墨烯具有优异的力学、热学、电学性能和光学性质，巨大的比表面积、室温量子霍尔效应和良好的铁磁性，是目前已知的在常温下导电性能最好的材料。由于石墨烯和氧化石墨烯具有上述优异的性能，使其有望在微电子、能源、信息、材料和生物医药等领域获得重要应用。目前制约石墨烯材料研究和应用的主要因素为:石墨烯难以规模化制备和制备过程中质量和产率难以控制。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种石墨烯/氧化石墨烯的制备方法。该制备方法所用原料便宜，制备工艺设备简单、易操作，工艺易控制，产品质量稳定，易于规模化生产，因此具有重要的工业应用潜力。本专利技术是这样来实现的，，包括如下步骤: a.采用酸素石墨为原料，对原料进行高温处理和原位还原处理，制备氧化石墨烯不进行还原处理； b.在有机溶剂中通过机械剥离，然后分离得到高品质的石墨烯/氧化石墨烯。作为优选，步骤a中高温处理温度为200-120(TC，处理环境为空气、真空、氮气或惰性气体。作为优选，步骤a中原位还原处理温度为200-1200°C，还原介质为氮氢混合气氛或氢还原气氛。作为优选，步骤a中高温处理和原位还原处理可同时进行或分别进行。作为优选，步骤b中有机溶剂为分子中含类苯环结构的有机溶物，如:苯、甲苯、二甲苯、硝基苯、四羧酸二萘嵌苯、四羧酸二酐二萘、嵌苯、磺化聚苯胺以及芳香族类有机物如萘和蒽的一种或几种。作为优选，步骤b中所述有机溶剂为纯有机溶剂或混合有机溶剂。作为优选，步骤b中所述所述机械剥离法为球磨法、搅拌磨法、行星磨法。作为优选，步骤b中所述分离法为离心分离法。本专利技术的技术效果是:具有明显的理论和工艺创新性；以酸素石墨或处理后的酸素石墨为原料，原料便宜且易于大量获取；制备方法的工艺绿色无污染；制备工艺设备简单、易操作，容易通过控制工艺参数控制产品质量和产率，容易规模化生产；制备出的石墨烯/氧化石墨烯性能优异、缺陷少；石墨烯/氧化石墨烯制备成本显著降低。因此具有重要的工业应用潜力。【附图说明】图1为本专利技术中制备石墨烯的工艺流程图。图2为本专利技术中制备氧化石墨烯的工艺流程图。图3为实施例1制备所得石墨烯的显微组织形貌。图4为实施例2制备所得氧化石墨烯的显微组织形貌。【具体实施方式】为了便于理解，下面结合附图和实施例对本专利技术的优选实施方式进行详述。按图1所示工艺流程图制备石墨烯，首先在空气、真空、氮气或惰性气体环境下，以200-120(TC高温处理酸素石墨原料；再在氮氢混合气氛下或氢还原气氛下，在200-120(TC进行原位还原处理；然后加入特定的有机溶剂进行机械剥离，最后离心分离得到石墨稀。按图2所示工艺流程图制备氧化石墨烯，首先在空气、真空、氮气或惰性气体环境下，以200-1200°C高温处理酸素石墨原料；然后加入特定的有机溶剂进行机械剥离，最后离心分离得到氧化石墨烯。实施例1 取一定量酸素石墨，在空气中1000°c处理I小时，然后在含5.0%的H2氮氢混合气中1000°C原位还原处理I小时，再加入苯配成浓度为80.0%的浆体，在球磨机中2000转/分钟球磨12小时，经高速离心机10000转/分钟分离，便可得到分散性良好的石墨烯。图3示出了本实施例制备所得石墨烯的显微组织形貌。实施例2 取一定量酸素石墨，在空气中1000°c处理I小时，然后再加入苯配成浓度为80.0%的浆体，在球磨机中2000转/分钟球磨10小时，经高速离心机12000转/分钟分离，便可得到分散性良好的氧化石墨烯。图4示出了本实施例制备所得氧化石墨烯的显微组织形貌。实施例3 取一定量酸素石墨，在氮气中1200°C处理0.5小时，然后在10.0% H2的氮氢混合气中200°C原位还原处理5小时，再加入甲苯配成浓度为80.0%的浆体，在搅拌磨中研磨14小时，经高速离心机10000转/分钟分离，便可得到分散性良好的石墨烯。实施例4 取一定量酸素石墨，在氦气中200°C处理8小时，然后在8.0% H2的氮氢混合气中1200°C原位还原处理0.5小时，再加入二甲苯配成浓度为80.0%的浆体，在行星磨中研磨16小时，经高速离心机12000转/分钟分离，便可得到分散性良好的石墨烯。实施例5 取一定量酸素石墨，在空气中800°C处理2小时，然后在3.0% H2的氮氢混合气中700°C原位还原处理3小时，再加入四羧酸二萘嵌苯配成浓度为80.0%的浆体，在行星磨中研磨12小时，经高速离心机10000转/分钟分离，便可得到分散性良好的石墨烯。实施例6 取一定量酸素石墨，在真空条件下500°C处理6小时，然后再加入四羧酸二酐二萘配成浓度为80.0%的浆体，在球磨机中2000转/分钟球磨20小时，经高速离心机11000转/分钟分离，便可得到分散性良好的氧化石墨烯。实施例7 取一定量酸素石墨，在氩气条件下1200°C处理0.5小时，然后再加入嵌苯配成浓度为80.0%的浆体，在球磨机中2000转/分钟球磨18小时，经高速离心机11000转/分钟分离，便可得到分散性良好的氧化石墨烯。实施例8 取一定量酸素石墨，在氖气条件下100(TC处理I小时，然后再加入磺化聚苯胺配成浓度为80.0%的浆体，在球磨机中2000转/分钟球磨30小时，经高速离心机10000转/分钟分离，便可得到分散性良好的氧化石墨烯。实施例9 取一定量酸素石墨，在空气中1000°c处理0.5小时，然后再加入芳香族类有机物萘配成浓度为80.0 %的浆体，在球磨机中2000转/分钟球磨10小时，经高速离心机9000转/分钟分离，便可得到分散性良好的氧化石墨烯。实施例10 取一定量酸素石墨，在空气中100(TC处理0.5小时，然后再加入芳香族类有机物蒽配成浓度为80.0 %的浆体，在球磨机中2000转/分钟球磨10小时，经高速离心机9000转/分钟分离，便可得到分散性良好的氧化石墨烯。实施例11 取一定量酸素石墨，在空气中600°C处理8小时，然后再加入质量比50.0%的苯和质量比50.0%的四羧酸二萘嵌苯，配成浓度为80.0 %的浆体，在球磨机中2000转/分钟球磨10小时，经高速离心机9000转/分钟分离，便可得到分散性良好的氧化石墨烯。实施例12 取一定量酸素石墨，在空气中600°C处理8小时，然后再加入质量比40.0%的苯和质量比60.0 %的磺化聚苯胺配成浓度为80.0 %的浆体，在球磨机中2000转/分钟球磨10小时，经高速离心机9000转/分钟分离，便可得到分散性良好的氧化石墨烯。实施例13 取一定量酸素石墨，在空气中1100°c处理0.5小时，然后再加入质量比35.0%的甲苯、质量比20.0%的二甲苯和质量比45.0 %的芳香族类有机物蒽，配成浓度为80.0%的浆体，在球磨机中2000转/分钟球磨10小时，经高速离心机10000转/分钟分离，便可得到在分散性良好的氧化石墨烯。上述实施例对本专利技术的实施方式作了详细说明，但并不能理解为对本专利技术保护范围的限制，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本专利技术宗旨的前提下作出各本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种制备石墨烯/氧化石墨烯的新方法，其特征是包括如下步骤：a、以酸素石墨为原料，对原料进行高温处理，然后再经原位还原处理，制备氧化石墨烯不进行还原处理；b、在特定的有机溶剂中进行机械剥离；c、分离得到石墨烯/氧化石墨烯。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：余泉茂，
申请(专利权)人：余泉茂，
类型：发明
国别省市：江西;36
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