一种利用废旧轮胎制备的石墨烯材料及制备方法技术

本发明专利技术提供一种利用废旧轮胎制备的石墨烯材料及制备方法，该方法包括：(1)将废旧轮胎粉碎到30～200目，得到轮胎粉末；(2)将轮胎粉末KOH或KOH的水溶液混合，得到均匀的混合物；(3)混合物在50℃～90℃下烘干12～48h；(4)将烘干后的混合物置于管式炉中，在保护气体下加热煅烧1～48h，获得黑色块状物；(5)将黑色块状物用蒸馏水、稀盐酸或烯硫酸洗涤至少3遍，再用去离子水洗涤至少3遍得到黑色粉末，将所述黑色粉末干燥即获得所述石墨烯材料。所述的石墨烯材料具有由寡层石墨烯相互交错连接构成的三维结构，其结晶度高、不易团聚，因此易保持石墨烯材料的纳米效应；其尺寸较大，为微米级的石墨烯材料；其拥有清晰的孔径梯度，是一种优异的分级多孔石墨烯材料。本发明专利技术的石墨烯材料在电容器、电池、传感器、催化等领域有重要的实用价值。

A graphene material prepared from waste tires and its preparation method

The invention provides a graphene material prepared from waste tires and a preparation method. The method includes: (1) crushing the waste tires to 30-200 mesh to obtain tire powder; (2) mixing the water solution of KOH or KOH to obtain a homogeneous mixture; (3) drying the mixture at 50-90 degrees C for 12-48 hours; (4) placing the dried mixture in a tubular oven to protect the gas. The black lump is obtained by calcining for 1 to 48 hours after heating. (5) The black lump is washed at least three times with distilled water, dilute hydrochloric acid or olefin sulfuric acid, and then washed at least three times with deionized water to obtain black powder. The graphene material is obtained by drying the black powder. The graphene material has a three-dimensional structure consisting of oligolayers of graphene interlaced with each other. It has high crystallinity and is not easy to agglomerate, so it is easy to maintain the nano-effect of the graphene material; its size is large and it is a micron-sized graphene material; it has a clear pore size gradient and is an excellent graded porous graphene material. The graphene material of the invention has important practical value in the fields of capacitors, batteries, sensors, catalysis, etc.

【技术实现步骤摘要】
一种利用废旧轮胎制备的石墨烯材料及制备方法
本专利技术涉及石墨烯制备
，具体涉及一种利用废旧轮胎制备的石墨烯材料及制备方法。
技术介绍
石墨烯于2004年被发现以来，由于它优异的物理化学特性已经成了目前最令人关注的材料之一。石墨烯的研发和进一步的应用都需要建立在石墨烯的制备技术之上，因此亟待专利技术一种简单、绿色、可大规模生产石墨烯的制备方法，以满足对石墨烯越来越多的需求。首先被开发的石墨烯制备方法是天然石墨的剥离，因此以天然石墨为来源的制备方法被广泛的研究和发展。其中包括微机械剥离法、液相剥离法、电化学剥离法、超声剥离法以及激光剥离法等。然而，这些方法都需要以高质量的天然石墨作为原料，随着化石资源的消耗，天然石墨资源已经变得越来越紧缺，因此不适合再用作石墨烯的大量的来源。同时采用这些方法制备石墨烯需要消耗较长的时间，且产量有限，尤其对于机械剥离和超声剥离等物理剥离法。液相剥离中的重要一类、能够有望实现大规模生产的氧化还原法被较多的使用，但其制备过程必须使用强酸、强氧化剂等危险污染严重的试剂，且制备过程伴有很高的危险性，因而不符合可持续发展理念。电化学剥离法虽然效率高，但同样需本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种利用废旧轮胎制备石墨烯材料的方法，该方法包括以下步骤：(1)将废旧轮胎粉碎到30～200目，得到轮胎粉末；(2)将1重量份的步骤(1)得到的轮胎粉末与1～10重量份的KOH或含有相应重量份数KOH的水溶液混合，得到均匀的混合物；(3)将步骤(2)得到的混合物在50℃～90℃下烘干12～48h；(4)将烘干后的混合物置于管式炉中，在保护气体下加热煅烧1～48h，获得黑色块状物；(5)将步骤(4)得到黑色块状物用水、稀盐酸或稀硫酸洗涤至少3遍，再用水洗涤至少3遍得到黑色粉末，将所述黑色粉末干燥即获得所述石墨烯材料。

【技术特征摘要】
1.一种利用废旧轮胎制备石墨烯材料的方法，该方法包括以下步骤：(1)将废旧轮胎粉碎到30～200目，得到轮胎粉末；(2)将1重量份的步骤(1)得到的轮胎粉末与1～10重量份的KOH或含有相应重量份数KOH的水溶液混合，得到均匀的混合物；(3)将步骤(2)得到的混合物在50℃～90℃下烘干12～48h；(4)将烘干后的混合物置于管式炉中，在保护气体下加热煅烧1～48h，获得黑色块状物；(5)将步骤(4)得到黑色块状物用水、稀盐酸或稀硫酸洗涤至少3遍，再用水洗涤至少3遍得到黑色粉末，将所述黑色粉末干燥即获得所述石墨烯材料。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述步骤(1)中的轮胎粉末为50～150目。3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述步骤(2)中将1重量份的步骤(1)得到的轮胎粉末与1～7重量份的KOH或含有相应重量份数KOH的水溶液混合。4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述步骤(2)中将1重量份的步骤(1)得到的轮胎粉末与2～5重量份的KOH或含有相应重量份数KOH的水溶液混合。5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述步骤(3)中烘干的温度为60℃～80℃，烘干时长为12h～24h。6.根据权利要求1所述的方法，其中，步骤(4)中所述的保护气体为氮气、氩气和氦气中的一种或多种。7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述步骤(4)中的加热速率为每分钟0.1～20℃，煅烧的温度为800～1200℃，达到800～1200℃后的煅烧时间为1～48h。8.根据权利要求1所述的方法，其中，所述步骤(4)中的加热速率为每分钟2～15℃，煅烧的温度为900～1100℃，达到900～1100℃后的煅烧时间为3～12h。9.根据权利要求1所述的方法，其中，步骤(5)中所述的稀盐酸的浓度为0.1～0.5mol/l。10.根据权利要求1所述的方法，其中，步骤(5)中所述的稀盐酸的浓度为0.2～0.4mol/l。11.根据权利要求1所述的方法，其中，步骤(5)中...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙庆丰，王超，王汉伟，
申请(专利权)人：浙江农林大学，
类型：发明
国别省市：浙江,33