一种石墨烯的氧化还原制备法制造技术

本发明专利技术涉及无机化学应用技术领域，具体涉及一种石墨烯的氧化还原制备法。一种石墨烯的氧化还原制备法，包括以下步骤：步骤1：原料准备；步骤2：氧化石墨制备；步骤3：通过步骤2制备的氧化石墨来制备石墨烯。本发明专利技术水合肼具有还原性强、还原效果明显、价格低廉等优点，通过本发明专利技术提供的方法得到的石墨烯由于表面含氧官能团减少，表面电位降低。导致石墨烯在溶剂中分散性变小，并发生不可逆团聚。

Preparation of a kind of graphene by oxidation-reduction

The invention relates to the application technical field of inorganic chemistry, in particular to a preparation method of oxidation reduction of graphene. A method of redox preparation of graphene includes the following steps: Step 1: raw material preparation; step 2: preparation of graphite oxide; step 3: preparation of graphene by graphite oxide prepared by step 2. The hydrazine hydrate has the advantages of strong reduction, obvious reduction effect and low cost. The graphene obtained by the invention reduces the surface oxygen potential due to the reduction of the surface oxygen functional groups. The dispersivity of graphene in the solvent is smaller and irreversible agglomeration occurs.

【技术实现步骤摘要】
一种石墨烯的氧化还原制备法
本专利技术涉及无机化学应用
，具体涉及一种石墨烯的氧化还原制备法。
技术介绍
目前制备石墨烯的主要方法有：化学气相沉积法、微机械剥离法以及液相条件下的有机分子分散法、离子插层法、溶剂热法和氧化还原法等。化学气相沉积法是以能量激化气体反应先驱物发生化学反应，在基底表面形成石墨烯薄膜的一种薄膜成长方法。通过CH4分解、还原CO等发应生成气态碳原子，产物沉积在基底表面，生成二维石墨烯薄膜。然而现阶段工艺不成熟及较高的成本限制了其规模应用。微机械剥离法是采用离子束对物质表面刻蚀，并通过机械力对物质表面进行剥离制备石墨烯。但由于工艺复杂，制备的石墨烯产率低．不能够满足工业化需求，在一定程度上限制了规模化生产。有机分子分散法将石墨在有机溶剂中超声分散得到石墨烯的一种方法。这种方法得到的石墨烯缺陷少，但浓度不高，最高浓度为0.01mg·mL-1。离子插层法，是首先制备石墨层间化合物，然后在有机溶剂中分散制备石墨烯。这种方法制备石墨烯分散度较低。
技术实现思路
本专利技术旨在提出一种石墨烯的氧化还原制备法。本专利技术的技术方案在于：一种石墨烯的氧化还原制备法，包括以下步骤：步骤1：原料准备：天然鳞片石墨(74um)，高锰酸钾，浓硫酸，水合肼(50％)；5％H202溶液，0.05mol/LHCI溶液，体系的pH值用0.1mol/LNaOH溶液调节；步骤2：氧化石墨制备：将10g石墨、230mL98％浓硫酸混合置于冰浴中，搅拌30min，使其充分混合；称取40gKMnO4加入上述混合液继续搅拌lh后，移入40℃中温水浴中继续搅拌30min；用蒸馏水将反应液稀释至800-1000mL后加适量5％H202，趁热过滤，用5％HCI和蒸馏水充分洗涤至接近中性，最后过滤、洗涤，在60℃下烘干，得到氧化石墨；步骤3：石墨烯制备：（1）称取上述制备的氧化石墨0.05g，加入到100mLpH=11的NaOH溶液中；在150W下超声90min制备氧化石墨烯分散液；（2）对上述氧化石墨烯分散液离心3min除去极少量未剥离的氧化石墨；向离心后的氧化石墨烯分散液中加入0.1mL水合肼，在90℃反应2h，得到石墨烯分散液。优选地，所述的反应液控制温度在100℃以下。或者优选地，所述的步骤2中离心的速度为4000r/min。本专利技术的技术效果在于：本专利技术水合肼具有还原性强、还原效果明显、价格低廉等优点，通过本专利技术提供的方法得到的石墨烯由于表面含氧官能团减少，表面电位降低。导致石墨烯在溶剂中分散性变小，并发生不可逆团聚。具体实施方式一种石墨烯的氧化还原制备法，包括以下步骤：步骤1：原料准备：天然鳞片石墨(74um)，高锰酸钾，浓硫酸，水合肼(50％)；5％H202溶液，0.05mol/LHCI溶液，体系的pH值用0.1mol/LNaOH溶液调节；步骤2：氧化石墨制备：将10g石墨、230mL98％浓硫酸混合置于冰浴中，搅拌30min，使其充分混合；称取40gKMnO4加入上述混合液继续搅拌lh后，移入40℃中温水浴中继续搅拌30min；用蒸馏水将反应液稀释至800-1000mL后加适量5％H202，趁热过滤，用5％HCI和蒸馏水充分洗涤至接近中性，最后过滤、洗涤，在60℃下烘干，得到氧化石墨；步骤3：石墨烯制备：（1）称取上述制备的氧化石墨0.05g，加入到100mLpH=11的NaOH溶液中；在150W下超声90min制备氧化石墨烯分散液；（2）对上述氧化石墨烯分散液离心3min除去极少量未剥离的氧化石墨；向离心后的氧化石墨烯分散液中加入0.1mL水合肼，在90℃反应2h，得到石墨烯分散液。其中，反应液控制温度在100℃以下。步骤2中离心的速度为4000r/min。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种石墨烯的氧化还原制备法，其特征在于：包括以下步骤：步骤1：原料准备：天然鳞片石墨(74um)，高锰酸钾，浓硫酸，水合肼(50％)；5％H202溶液，0.05mol/L HCI溶液，体系的pH值用0.1 mol/L NaOH溶液调节；步骤2：氧化石墨制备：将10g石墨、230mL 98％浓硫酸混合置于冰浴中，搅拌30 min，使其充分混合；称取40g KMnO4加入上述混合液继续搅拌lh后，移入40℃中温水浴中继续搅拌30min；用蒸馏水将反应液稀释至800‑1000mL后加适量5％H202，趁热过滤，用5％HCI和蒸馏水充分洗涤至接近中性，最后过滤、洗涤，在60℃下烘干，得到氧化石墨；步骤3：石墨烯制备：（1）称取上述制备的氧化石墨0.05g，加入到100mL pH=11的NaOH溶液中；在150 W下超声90 min制备氧化石墨烯分散液；（2）对上述氧化石墨烯分散液离心3 min除去极少量未剥离的氧化石墨；向离心后的氧化石墨烯分散液中加入0.1mL水合肼，在90℃反应2 h，得到石墨烯分散液。

【技术特征摘要】
1.一种石墨烯的氧化还原制备法，其特征在于：包括以下步骤：步骤1：原料准备：天然鳞片石墨(74um)，高锰酸钾，浓硫酸，水合肼(50％)；5％H202溶液，0.05mol/LHCI溶液，体系的pH值用0.1mol/LNaOH溶液调节；步骤2：氧化石墨制备：将10g石墨、230mL98％浓硫酸混合置于冰浴中，搅拌30min，使其充分混合；称取40gKMnO4加入上述混合液继续搅拌lh后，移入40℃中温水浴中继续搅拌30min；用蒸馏水将反应液稀释至800-1000mL后加适量5％H202，趁热过滤，用5％HCI和蒸馏水充分洗涤至接近中性，最...

【专利技术属性】
技术研发人员：王耀斌，
申请(专利权)人：陕西盛迈石油有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西,61