The invention discloses a method for preparing biological three-dimensional micro nano porous graphene based on electrochemical oxidation reduction. The method is as follows: foamed nickel is used as metal substrate, and several layers of graphene are grown on the surface of nickel by chemical vapor deposition method. In the three-electrode system of the station, under the constant voltage mode, the holes in graphene quantum dots were removed by redox cutting of room temperature ionic liquids, and micro-nano porous graphene with bio-like three-dimensional structure was obtained. The process is characterized by simple operation, rapid preparation, mild reaction and mass production. Biolike three-dimensional graphene nanopore as a \highway\ is conducive to rapid mass transfer and charge transfer. Defects of nanopore introduce a large number of functional groups, which are sensitive to changes in surface charge distribution. With the increase of specific surface area and abundant surface microstructures, the electrical activation performance of porous graphene is greatly improved.
【技术实现步骤摘要】
基于电化学氧化还原制备类生物三维微纳米多孔石墨烯的方法
本专利技术涉及一种三维微纳米多孔石墨烯的制备方法,尤其涉及一种基于电化学氧还还原制备类生物三维微纳米多孔石墨烯的方法。
技术介绍
石墨烯由于其比表面积大、力学强度好以及优异的热学和电学性能,自其被发现以来就引起广泛关注,成为各领域的研究的明星材料,挖掘出很多潜在应用。随着全球能源领域的不断增长,三维多孔石墨烯的研发和应用成为备受科研和商业领域的青睐。尤其是,气相沉积法应用于大批量快速制备三维石墨烯以来,石墨烯应用于电子器件、电化学探测和电池材料的相关报道层出不穷并持续上升。然而,孔径太大(100-200微米)以及层间堆叠导致的比表面有限是是电沉积法的显著缺点。基于以上考虑,受自然风蚀地貌的启发,开发具有微纳米多孔结构的三维石墨烯成为一个挑战。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种基于电化学氧化还原制备类生物三维微纳米多孔石墨烯的方法;此方法操作简单,可快速制备,反应温和且容易批量生产,得到三维微纳米多孔结构有利于活性物质的大量附载,以及进一步筛选分离不同大小的活性分子,有利于快速传质和电荷传递以及灵敏感知表面电荷分布的变化。本专利技术的技术方案如下:本专利技术提供的是基于电化学氧化还原制备类生物三维微纳米多孔石墨烯的方法,包括以下步骤:1)将泡沫镍依次浸于丙酮、乙醇、去离子水中超声清洗后于真空烘箱中干燥;2)将步骤1)处理后的泡沫镍置于化学气相沉积管式炉中,在惰性气体和氢气的混合气氛中升温到一定温度后,通入一定流量的气态或液态碳源,维持恒温一段时间,然后快速冷却至室温;3)将步骤2)制得的生长于镍衬 ...
【技术保护点】
1.一种基于电化学氧化还原制备类生物三维微纳米多孔石墨烯的方法,其特征在于,包括以下步骤:1)将泡沫镍依次浸于丙酮、乙醇、去离子水中超声清洗后于真空烘箱中干燥;2)将步骤1)处理后的泡沫镍置于化学气相沉积管式炉中,在惰性气体和氢气的混合气氛中升温到一定温度后,通入一定流量的气态或液态碳源,维持恒温一段时间,然后快速冷却至室温;3)将步骤2)制得的生长于镍衬底的石墨烯作为整体用作工作电极,在电化学工作站的三电极体系下,置于离子液体电解质溶液中,在恒电压模式一定时间后取出,水洗干燥后得到类生物三维微纳米多孔石墨烯。
【技术特征摘要】
1.一种基于电化学氧化还原制备类生物三维微纳米多孔石墨烯的方法,其特征在于,包括以下步骤:1)将泡沫镍依次浸于丙酮、乙醇、去离子水中超声清洗后于真空烘箱中干燥;2)将步骤1)处理后的泡沫镍置于化学气相沉积管式炉中,在惰性气体和氢气的混合气氛中升温到一定温度后,通入一定流量的气态或液态碳源,维持恒温一段时间,然后快速冷却至室温;3)将步骤2)制得的生长于镍衬底的石墨烯作为整体用作工作电极,在电化学工作站的三电极体系下,置于离子液体电解质溶液中,在恒电压模式一定时间后取出,水洗干燥后得到类生物三维微纳米多孔石墨烯。2.根据权利要求1所述的基于电化学氧化还原制备类生物三维微纳米多孔石墨烯的方法,其特征在于:步骤2)所述的混合气体为氢气和任意惰性气体的混合,惰性气体包括氩气、氮气、氦气,其中氢气流量为25-500sccm,惰性气体流量为50-1000sccm。3.根据权利要求1所述的基于电化学氧化还原制备类生物三维微纳米多孔石墨烯的方法,其特征在于:步骤2)所述的温度为650-1000摄氏度。4.根据权利要求1所述的基于电化学氧化还原制备类生物三维微纳米多孔石墨烯的方法,其特征在于:步骤2...
【专利技术属性】
技术研发人员:冒伟伟,黄靖云,叶志镇,
申请(专利权)人:浙江大学,
类型:发明
国别省市:浙江,33
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