一种制备废弃物山竹壳石墨烯的方法技术

本发明专利技术公开了山竹壳为原料制备石墨烯的一种方法，先将干燥好的山竹壳粉碎；山竹壳粉末N2气氛下，置于管式炉中；升温到500～800℃，保温1～2小时；继续升温到800～1000℃，保温1～2小时，缓慢降至25～35℃，获得山竹壳碳化产物；将所得山竹壳碳化产物与硝酸铝﹑硝酸锌﹑氯化锌和氢氧化钾单独或混合使用，在N2气氛条件下，置于管式炉中；升温到800℃，保温1～2小时；继续升温到850～1200℃，保温0.5～2小时，缓慢降至室温；本发明专利技术制备的石墨烯，拉曼图谱中D，G和2D各峰为单峰，IG/I2D为1.54～2.18；本发明专利技术方法简单，利用废弃物山竹壳成本低廉，安全环保；尤其是避免了用石墨粉氧化还原的方法中大量使用浓硫酸，造成对环境的污染；本发明专利技术可实现连续工业化生产。

A method for preparing graphene mangosteen shell waste

The invention discloses a method of mangosteen shell as raw material preparation of graphene, the dried mangosteen shell crushing; mangosteen shell powder under N2 atmosphere in a tube furnace; heating to 500~800 DEG C, holding 1~2 hours; continue to heat up to 800~1000 degrees Celsius, heat for 1~2 hours, slow to 25~35 degrees. Get mangosteen shell carbonized products; the mangosteen shell carbonized products and aluminum nitrate, zinc nitrate, potassium hydroxide and zinc chloride alone or mixed with N2, in the atmosphere, in the tube furnace; heating to 800 DEG C, holding 1~2 hours; continue to heat up to 850~1200 degrees Celsius, holding for 0.5 ~ 2 hours, slowly to room temperature; graphene prepared by the invention, the Raman spectra of D, G and 2D of each peak single peak, IG/I2D from 1.54 to 2.18; the method of the invention is simple, the use of waste mangosteen shell has the advantages of low cost, safety and environmental protection; especially It avoids the use of concentrated sulfuric acid in the method of oxidizing and redox with graphite powder, causing pollution to the environment; the invention can realize continuous industrial production.

【技术实现步骤摘要】
一种制备废弃物山竹壳石墨烯的方法
本专利技术涉及生物质石墨烯，特别是涉及一种废弃物山竹壳为原料制备石墨烯的方法，属于生物质石墨烯制备领域。
技术介绍
山竹是一种来自南亚的热带水果，山竹壳约占果实的三分之二重，山竹壳主要成分是纤维素、半纤维素、木质素和果胶等，食用时人们通常将壳体作为废弃物丢弃，既造成资源浪费，又造成环境压力，合理利用山竹壳很有必要。现有技术中常常将废弃山竹壳为原料制备山竹炭，但该方法存在生产效率低，产量低，加工过程存在环境污染，产品附加值低的状况，始终未能得到广泛的推广。因此，专利技术一种新的生产方法，将废弃物山竹壳炭制备成一种具备高附加值且性能优越的制品，对于合理利用山竹废弃物具有十分重要的意义。现有技术中制备石墨烯的方法很多，主要以机械剥离、气相沉积法和Hummers法等。其中，用石墨粉为原料制备的石墨烯使用Hummers法或Hummers改良法，产生大量的酸性废水对环境造成巨大的污染，如果采用传统的废水处理方法处理生产过程中产生的废水必然会消耗巨大的人力和财力成本，使得石墨烯的价格居高不下，严重阻碍了石墨烯的大规模应用和推广。废弃物山竹壳炭材料作为一种绿色环保、本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种利用废弃物山竹壳为原料制备石墨烯材料的方法，其特征在于，包括如下步骤：1)将干燥的废弃物山竹壳粉碎，制得废弃物山竹壳粉末；2)将步骤1)所得废弃物山竹壳粉末，在N2气氛条件下，置于管式炉中；升温到500‑800℃，保温1～2小时；继续升温到800～1000℃，保温0.5～2小时，缓慢降至25～35℃，获得废弃物山竹壳预碳化产物；3)将步骤2)所得废弃物山竹壳预碳化产物与硝酸锌﹑硝酸铝﹑氯化锌和氢氧化钾中的一种或多种混和溶解，废弃物山竹壳预碳化产物与硝酸锌﹑氯化锌和氢氧化钾重量比1：1～4，干燥后在N2气氛条件下，置于管式炉中；升温到500～800℃，保温1～2小时；继续升温到900～120...

【技术特征摘要】
1.一种利用废弃物山竹壳为原料制备石墨烯材料的方法，其特征在于，包括如下步骤：1)将干燥的废弃物山竹壳粉碎，制得废弃物山竹壳粉末；2)将步骤1)所得废弃物山竹壳粉末，在N2气氛条件下，置于管式炉中；升温到500-800℃，保温1～2小时；继续升温到800～1000℃，保温0.5～2小时，缓慢降至25～35℃，获得废弃物山竹壳预碳化产物；3)将步骤2)所得废弃物山竹壳预碳化产物与硝酸锌﹑硝酸铝﹑氯化锌和氢氧化钾中的一种或多种混和溶解，废弃物山竹壳预碳化产物与硝酸锌﹑氯化锌和氢氧化钾重量比1：1～4，干燥后在N2气氛条件下，置于管式炉中；升温到500～800℃，保温1～2小时；继续升温到900～1200℃，保温0.5～2小时，缓慢降至室温，获得废弃物山竹壳生物质石墨烯。2.根据权利要求1所述的利用废弃物山竹壳为原料制备石墨烯材料的方法，其特征在于：所述步骤3)的500-800℃升温过...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾功昶，曾和平，
申请(专利权)人：曾功昶，
类型：发明
国别省市：广东,44