一种利用煤基油泥制备的三维多孔石墨烯及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种利用煤基油泥制备的三维多孔石墨烯及其制备方法，包括以下步骤：步骤1，将煤基油泥加入到有机溶剂中，混合搅拌均匀，抽滤得到混合溶液。步骤2，将结构导向剂加入到步骤1得到的混合溶液中，在50℃～130℃蒸发至干，得到混合物粉末。步骤3，将活化剂加入到步骤2得到的混合物中，混合均匀。步骤4，将步骤3得到的混合物分别在100℃～200℃和600℃～900℃煅烧。所得产物经洗涤，烘干，研磨，制得三维多孔石墨烯材料。所得的石墨烯纳米片层之间呈现三维多孔结构，且具有微孔‑中孔‑大孔的分级孔分布，可有效提高石墨烯材料的利用率，最大限度发挥其电化学性能。

A three-dimensional porous graphene prepared from coal-based sludge and its preparation method

The invention provides a three-dimensional multi-porous graphene prepared from coal-based sludge and a preparation method thereof, which comprises the following steps: step 1, adding coal-based sludge into organic solvents, mixing and stirring evenly, and filtering to obtain a mixed solution. In step 2, the structure guiding agent is added to the mixed solution obtained in step 1, and evaporated to dry at 50 ~130 ~C to obtain the mixed powder. Step 3, the activator is added to the mixture obtained in step 2, and the mixture is uniform. In step 4, the mixture obtained in step 3 is calcined at 100 ~200 (?) and 600 (?) 900 (?) respectively. Three-dimensional porous graphene material was prepared by washing, drying and grinding the product. The obtained graphene Nano-sheets exhibit three-dimensional porous structure and have graded pore distribution of micropore, mesopore and macropore, which can effectively improve the utilization rate of graphene materials and maximize its electrochemical performance.

【技术实现步骤摘要】
一种利用煤基油泥制备的三维多孔石墨烯及其制备方法
本专利技术属于功能碳材料制备及新能源
，涉及一种利用煤基油泥制备的三维多孔石墨烯及其制备方法。
技术介绍
石墨烯是碳原子以sp2杂化形成的二维平面结构，电子在其二维平面的自由运动，使得石墨烯材料具有优良的导电性能。此外，与碳纳米管、介孔碳等其他碳材料相比，石墨烯具有超高的理论表面积(2600m2/g)、优越的机械强度、良好的化学稳定性，这些特点使其在超级电容器、锂离子电池等新能源材料领域有广阔的应用前景。目前，石墨烯的制备方法主要是化学氧化法和化学气相沉积法，这些方法通常涉及复杂的操作过程，对设备的要求较高，实验条件比较苛刻，难以规模化推广。此外，当前所制备的石墨烯结构较为单一，且多以聚集、多层形式存在。堆集的石墨烯不仅降低了其比表面积利用率，而且缺乏丰富的离子传输通道，进而影响其电化学性能。开发具有三维多孔结构的石墨烯材料可以有效解决上述问题，三维多孔结构，一方面可以提供丰富的电子和离子传输通道，另一方面可以有效抑制石墨烯片层的堆积，在超级电容器、锂离子电池等方面表现出优异的电化学性能。然而，这些三维多孔石墨烯的制备通常采用阳本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种利用煤基油泥制备的三维多孔石墨烯及其制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，将煤基油泥加入到有机溶剂中，混合搅拌均匀，抽滤得到混合溶液；步骤2，将结构导向剂加入到步骤1得到的混合溶液中，在50℃～130℃蒸发至干，得到混合物粉末；步骤3，将活化剂加入到步骤2得到的混合物中，混合均匀；步骤4，将步骤3得到的混合物分别在100℃～200℃和600℃～900℃煅烧。所得产物经洗涤，烘干，研磨，制得三维多孔石墨烯材料。

【技术特征摘要】
1.一种利用煤基油泥制备的三维多孔石墨烯及其制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，将煤基油泥加入到有机溶剂中，混合搅拌均匀，抽滤得到混合溶液；步骤2，将结构导向剂加入到步骤1得到的混合溶液中，在50℃～130℃蒸发至干，得到混合物粉末；步骤3，将活化剂加入到步骤2得到的混合物中，混合均匀；步骤4，将步骤3得到的混合物分别在100℃～200℃和600℃～900℃煅烧。所得产物经洗涤，烘干，研磨，制得三维多孔石墨烯材料。2.根据权利要求1所述的利用煤基油泥制备三维多孔石墨烯的方法，其特征在于，步骤1中，溶剂为丙酮、甲苯、四氢呋喃、二氯甲烷、石油醚中的一种。3.根据权利要求1所述的利用煤基油泥制备三维多孔石墨烯的方法，其特征在于，步骤1中，油泥与溶剂的比例为(5-20)g：(100-500)mL。4.根据权利要求1所述的利用煤基油泥制备三维多孔石墨烯的方法，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：王宁波，杨卷，邱介山，黄勇，胡超，刘晓花，张晓欠，靳皎，刘丹，贺文晋，
申请(专利权)人：陕西延长石油集团有限责任公司，西安交通大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61