一种一步电化学过程制备二维多孔氧化石墨烯的方法技术

一种一步电化学过程制备二维多孔氧化石墨烯的方法，属于石墨烯制备领域。本发明专利技术以石墨及含石墨晶体的加工导电材料为原料，经一步液相电化学处理过程，制备出纳米尺度下具有二维多孔的氧化石墨烯。液相电化学过程是，以石墨材料为阳极，在低离子电导率的水中浸泡并施加恒电位，石墨微结构在与水产生电化学反应中被氧化、直接剥离出可在水中稳定分散的具有多孔结构的二维氧化石墨烯。过程简单且无任何化学添加，因此，该方法实现条件简单、安全、无污染。

A one-step electrochemical process for the preparation of two-dimensional porous graphene oxide

【技术实现步骤摘要】
一种一步电化学过程制备二维多孔氧化石墨烯的方法
本专利技术属于碳素材料领域，具体涉及一种二维多孔氧化石墨烯的电化学制备方法。
技术介绍
作为多孔石墨烯前驱体的二维多孔氧化石墨烯，在海水淡化、储能等涉及离子迁移等领域有着广泛应用前景。目前以石墨为源头的二维多孔石墨烯制备，主要有两种途径可以制备，一种是先行制备氧化石墨烯、再多孔化的多步法，一种是一锅式制备出多孔化的氧化石墨烯的一步法。目前，多步法相对来说，可实现的途径较多，居主流方法，例如专利《二维多孔结构氧化石墨烯的可控制备方法》(公开号CN107720743B)利用把过硫酸铵加入到氧化石墨烯分散液中并加热回流，得到二维多孔结构氧化石墨烯纳米材料；专利《一种多孔状氧化石墨烯的制备方法》(公开号CN102963886A)提出利用交变电场长时间作用于用传统方法得到的氧化石墨颗粒，使其水中剥离生成氧化石墨烯后再振蚀掉石墨烯表面带电荷区域，得到多孔氧化石墨烯；专利《一种高效的氧化石墨烯纳米片的制备工艺》(公开号CN104803376B)提出把氧化石墨烯水溶液与高锰酸钾混合，经微波处理得到多孔氧化石墨烯。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种无机械剥离的电化学制备二维多孔氧化石墨烯的方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)以含石墨晶体的柔性或/和非柔性加工导电材料为原材料，在纯水中直接经电化学法处理，产生含有二维多孔氧化石墨烯和固体氧化石墨颗粒的悬浊液；(2)对步骤(1)悬浊液实施固液分离处理，分离所得溶液。/n

【技术特征摘要】
1.一种无机械剥离的电化学制备二维多孔氧化石墨烯的方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)以含石墨晶体的柔性或/和非柔性加工导电材料为原材料，在纯水中直接经电化学法处理，产生含有二维多孔氧化石墨烯和固体氧化石墨颗粒的悬浊液；(2)对步骤(1)悬浊液实施固液分离处理，分离所得溶液。


2.按照权利要求1所述的一种无机械剥离的电化学制备二维多孔氧化石墨烯的方法，其特征在于，步骤(1)所述的含石墨晶体的柔性或/和非柔性加工导电材料，其外形是条带状、箔片状或块状，具体包括石墨纸、石墨化碳纤维，高纯石墨片及其加工品、玻璃碳、石墨带或者石墨棒。


3.按照权利要求1所述的一种无机械剥离的电化学制备二维多孔氧化石墨烯的方法，其特征在于，步骤(1)所述的水，其pH中性，包括但限于由纯水机制取且无任何添加的纯水、超纯水，以及自来水的一种或几种混合。


4.按照权利要求1所述的一种无机械剥离的电化学制备二维多孔氧化石墨烯的方法，其特征在于，步骤(1)所述的电化学处理，是以所述的含石墨晶体的柔性或/和非柔性加工导电材料为阳极，片状或线状导电材料为阴极，将两电极平行相对并浸没水中，外加直流电压进行电化学反应，水颜色逐渐发生变化，电极间存设或不设多孔隔膜。


5.按照权利要求4所述的一种无机械剥离的电化学制备二维多孔氧化石墨烯的方法，其特征在于，所述片状或线状导电材料，是化学还原...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙凌，
申请(专利权)人：北京工业大学，
类型：发明
国别省市：北京;11