一种三维石墨烯材料及其制备方法技术
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及石墨烯材料
，具体而言，涉及一种三维石墨烯材料及其制备方法。
技术介绍
石墨烯(Graphene)是一种由碳原子构成的单层片状结构，并且只有一个碳原子厚度的二维材料。石墨烯在很多方面都展现出了优异的性能，比如石墨烯几乎是完全透明的，只吸收2.3％的光，其透光性非常好；石墨烯的导热系数高达5300W/m·K，高于碳纳米管和金刚石；石墨烯常温下的电子迁移率超过15000cm2/V·s，高于纳米碳管和硅晶体；石墨烯的电阻率只有10-6Ω·cm，比铜或银更低，是目前电阻率最小的材料；此外石墨烯也是目前最薄却最坚硬的材料。将石墨烯制备成粉体更有利于石墨烯的应用，如石墨烯材料粉体可用作膨胀剂材料的添加剂，提高膨胀剂材料的电学性能和力学强度，石墨烯材料粉体具有广阔的应用前景。目前，可采用多种方法制备得到石墨烯材料粉体，如机械剥离法、氧化-还原法、晶体外延生长法、化学气相沉积法、有机合成法和剥离碳纳米管法等。在这些方法中，机械剥离法和外延生长法制备效率很低，难以满足大规模的需要。化学气相沉积法虽然可以获得大尺寸连续的石墨烯薄膜，但适用于微纳电子器件或透明导电...
【技术保护点】
一种三维石墨烯材料的制备方法，其特征在于，将离子交换树脂与催化裂解剂、增效剂和导电剂中的一种或多种进行离子交换，再吸附扩孔剂后，在惰性气体中热处理，得到一种三维石墨烯材料。
【技术特征摘要】
1.一种三维石墨烯材料的制备方法，其特征在于，将离子交换树脂与催化裂解剂、增效剂和导电剂中的一种或多种进行离子交换，再吸附扩孔剂后，在惰性气体中热处理，得到一种三维石墨烯材料。2.根据权利要求1所述的一种三维石墨烯材料的制备方法，其特征在于，所述离子交换树脂包括阳离子交换树脂、阴离子交换树脂、两性离子交换树脂中的一种或多种；优选地，所述阳离子交换树脂包括酸性丙烯酸系阳离子交换树脂和酸性苯乙烯系阳离子交换树脂中的一种或两种，所述阴离子交换树脂包括碱性丙烯酸系阴离子交换树脂和碱性苯乙烯系阴离子交换树脂中的一种或两种，所述两性离子交换树脂包括丙烯酸-苯乙烯系两性离子交换树脂。3.根据权利要求1所述的一种三维石墨烯材料的制备方法，其特征在于，其特征在于，所述催化裂解剂包括含铁化合物、含钴化合物和含镍化合物中的一种或多种；进一步优选地，所述含铁化合物包括氯化亚铁、正磷酸铁、醋酸亚铁、亚铁氰化钾和铁氰化钾中的一种或多种；进一步优选地，所述含钴化合物为氯化钴、氯化亚钴、硫酸钴、硫酸亚钴、硝酸钴、磷酸钴、硝酸亚钴、醋酸钴、醋酸亚钴、六硝基合钴酸钠和六硝基合钴酸钾的一种或多种；进一步优选地，所述含镍化合物包括次磷酸镍、亚磷酸镍、氯化镍、硫酸镍、硝酸镍和乙酸镍中的一种或多种；优选地，所述增效剂包括含硼化合物；进一步优选地，所述含硼化合物包括四硼酸钠、硼酸铜、硼酸锌、硼酸钠、氟硼酸铜、氟硼酸铵、氟硼酸盐、氟硼酸镍、氟硼酸钠、氟硼酸钾、氟硼酸钴、氟硼酸铬、氟硼酸镉和氟硼酸锌中的一种或多种；优选地，所述导电剂包括氯化铁、硫酸铁、硝酸铁和醋酸铁中的一种或多种；优选地，所述扩孔剂包括尿素和金属强碱中的一种或多种；进一步优选地，所述金属强碱包括氢氧化钾和氢氧化钠中的一种或两种。4.根据权利要求1所述的一种三维石墨烯材料的制备方法，其特征在于，其特征在于，所述离子交换树脂先经过预处理，再与催化裂解剂、增效剂和导电剂中的一种或多种进行离子交换；优选地，所述离子交换树脂采用次氯酸钠、氢氧化钾、盐酸、氢氧化钠的一种或多种进行预处理。5.根据权利要求1所述的一种三维石墨烯材料的制备方法，其特征在于，其特征在于，将离子交换树脂与含有催化裂解剂、增效剂和导电剂中的一种或多种的溶液进行离子交换；优选地，所述溶液中催化裂解剂的浓度为0.06-0.1mol/L，优选为0.07-0.1mol/L，进一步优选为0.08-0.1mol/L；优选地，所述催化裂解剂与离子交换树脂的用量比为0.0006-0.001mol/g，优选为0.0007-0.001mol/g，进一步优选为0.0008-0.001mol/g；优...
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