The invention provides a preparation method of graphene and graphene. The preparation method firstly mixes graphite powder and intercalating agent evenly, adopts mechanical grinding method to obtain mixed precursor, then mixes the prepared mixed precursor with organic solvent, and successively adds polydopamine and fraction modified by mercaptohydroxyethyl starch. After mixing, the powders were ultrasonically treated to obtain graphene products. The preparation method of graphene in the present invention avoids using solution expansion peeling in the prior art, and adopts milder polydopamine modified by mercaptohydroxyethyl starch and dispersant for peeling. Among them, polydopamine modified by mercaptohydroxyethyl starch has special surface activity and strong performance. The adsorption ability enables it to adsorb the pi pi electron cloud between the benzene ring structure of graphite, so that the graphene in the outermost layer of natural graphite falls off from the graphite substrate to the solvent, and graphene products are obtained.
【技术实现步骤摘要】
一种石墨烯的制备方法及石墨烯
本专利技术属于石墨烯材料制备
,具体涉及一种石墨烯的制备方法及石墨烯。
技术介绍
石墨烯是由sp2杂化碳原子排列构成的单原子层二维材料。单原子层二维材料石墨烯不仅具有透明、质轻和柔韧的特点,其是目前已知的最薄、最坚硬的纳米材料,而且具有许多其他优异性能,比如石墨烯的导热系数约为5300W/m·K,高于天然石墨、碳纳米管和金刚石等材料;石墨烯常温下的电子迁移率大于15000cm2/V·s,高于纳米碳管和硅晶体;石墨烯的电导率高达10-6S/m,比铜或银更低,是目前电导率最高的材料。石墨烯的这些特性使得它在锂离子电池、超级电容器、太阳能电池、海水淡化、发光二极管、传感器、储氢、催化剂载体、复合材料、涂料、生物支架材料、药物控制释放等领域有广泛的应用前景。目前,石墨烯的制备方法主要有机械剥离法、化学气相沉积法、外延晶体生长法和氧化还原法等。其中,机械剥离法,是利用机械剥离石墨获得纯石墨烯片体,但因产量过低而无法进行大规模生产;化学气相沉积法或外延晶体成长法,是利用通入热裂解的碳氢化合物气源并沉积在镍片或铜片上以制备石墨烯,其特色为可制备出大面积单层或多层石墨烯,但其缺点为均匀性与厚度难以控制;另外,于绝缘体基材上生长石墨烯,例如于碳化硅表面可生长极薄的石墨烯,其价格昂贵且难以制备大面积;氧化还原法,则是利用石墨粉或石墨纤维以硫酸与硝酸等强氧化剂或其他氧化处理的化学剥离产生官能化石墨氧化物,再利用高温炉以1100℃至1250℃的高温,使氧化石墨复合物迅速膨胀剥离,虽然石墨氧化物可经剥离以形成石墨烯氧化物,但是由于石墨烯的物理及电 ...
【技术保护点】
1.一种石墨烯的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:(1)将石墨粉与插层剂混合均匀,采用机械研磨方式,得到混合前驱体;(2)将所述步骤(1)制得的混合前驱体与有机溶剂混合,依次加入经巯基化羟乙基淀粉修饰的聚多巴胺、分散剂,搅拌均匀后,进行超声处理,得到石墨烯产物。
【技术特征摘要】
1.一种石墨烯的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:(1)将石墨粉与插层剂混合均匀,采用机械研磨方式,得到混合前驱体;(2)将所述步骤(1)制得的混合前驱体与有机溶剂混合,依次加入经巯基化羟乙基淀粉修饰的聚多巴胺、分散剂,搅拌均匀后,进行超声处理,得到石墨烯产物。2.根据权利要求1所述的石墨烯的制备方法,其特征在于,所述经巯基化羟乙基淀粉修饰的聚多巴胺的制备方法如下:(1)将羟乙基淀粉在碱性条件下羧基化,而后与2-(吡啶二硫)-乙胺盐酸盐反应得到羟乙基淀粉-2-(吡啶二硫);(2)将所述步骤(1)制得的羟乙基淀粉-2-(吡啶二硫)巯基化得到巯基化羟乙基淀粉;(3)将所述步骤(2)制得的巯基化羟乙基淀粉与聚多巴胺混合并在碱性条件下反应得到由巯基化羟乙基淀粉修饰的聚多巴胺。3.根据权利要求2所述的石墨烯的制备方法,其特征在于,所述步骤(3)中,所述巯基化羟乙基淀粉与所述聚多巴胺的质量比为5:1;所述碱性条件的pH为10,所述反应时间为30h。4.根据权利要求2所述的石墨烯的制备方法,其特征在于,所述步...
【专利技术属性】
技术研发人员:杨中贵,张小平,李军,杨杰,
申请(专利权)人:北京沃杰知识产权有限公司,
类型:发明
国别省市:北京,11
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