一种具有生物质结构的三维网状石墨烯及其制备方法技术

本发明专利技术属于三维网状石墨烯制备领域，具体涉及一种一种具有生物质结构的三维网状石墨烯及其制备方法：一、将生物质模板碳化；二、给碳化生物质材料表面镀镍；三、进行化学气相沉积反应，生长石墨烯；四、将试样放入稀盐酸溶液中去除镍基体；五、烘干即得到具有生物质结构的三维网状石墨烯。本发明专利技术主要用于制备生物质结构的三维网状石墨烯，能够制备出可调控结构以及形态的三维石墨烯。

【技术实现步骤摘要】
一种具有生物质结构的三维网状石墨烯及其制备方法
本专利技术属于三维网状石墨烯制备领域，具体涉及一种一种具有生物质结构的三维网状石墨烯及其制备方法。
技术介绍
石墨烯是由碳原子以sp2杂化轨道组成六角型呈蜂巢晶格的二维碳纳米材料。是目前已知的强度最高的材料，同时具有优异的导电，导热性能，极高的电子迁移率和超高的柔韧性。石墨烯拥有相当大的发展潜力，在电子，能源，催化等领域拥有广阔的发展空间，是21世纪来最受人们期待的新材料之一。但由于石墨烯之间范德华力的作用而发生的团聚与聚集，大大降低了石墨烯的性能。三维石墨烯不仅具备了二维石墨烯的优点，并且因为独特的网状结构使石墨烯使石墨烯具备了大的比表面积，高的孔隙率。因此大大提高了石墨烯在电极材料，催化材料等方面应用的性能。目前石墨烯应用最火热的领域有超级电容器，水污染治理，晶体管，触摸屏等方面，而各个应用领域所要求的石墨烯结构，性能，形态又有不同的要求，因此如何生产制备可调控结构，形态的石墨烯就成为当下最急需突破的问题。
技术实现思路
本专利技术是要提供一种具有生物质结构的三维网本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有生物质结构的三维网状石墨烯的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：/nS1，将生物质碳化，得到碳化的生物质材料，将碳化的生物质材料进行切片，得到片状的碳化生物质材料；/nS2，制备以镍盐为主盐的电镀液；/nS3，将片状的碳化生物质材料放入以镍盐为主盐的电镀液中进行电镀，使片状的碳化生物质材料中的孔道内部覆盖上镍层，之后去除碳化生物质材料，得到由氧化镍构成的试样；/nS4，对S3得到的试样沉积石墨烯；/nS5，去除沉积了石墨烯的试样的氧化镍，得到所述具有生物质结构的三维网状石墨烯。/n

【技术特征摘要】
1.一种具有生物质结构的三维网状石墨烯的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1，将生物质碳化，得到碳化的生物质材料，将碳化的生物质材料进行切片，得到片状的碳化生物质材料；
S2，制备以镍盐为主盐的电镀液；
S3，将片状的碳化生物质材料放入以镍盐为主盐的电镀液中进行电镀，使片状的碳化生物质材料中的孔道内部覆盖上镍层，之后去除碳化生物质材料，得到由氧化镍构成的试样；
S4，对S3得到的试样沉积石墨烯；
S5，去除沉积了石墨烯的试样的氧化镍，得到所述具有生物质结构的三维网状石墨烯。


2.根据权利要求1所述的一种具有生物质结构的三维网状石墨烯的制备方法，其特征在于，碳化生物质时，在氩气氛围下以1-20℃/min的升温速度由室温上升至350℃-600℃，保温1-2小时，再以1-20℃/min升温速度升温至700-1000℃，保温1-3小时，之后再随炉冷却至室温，得到碳化的生物质材料。


3.根据权利要求1所述的一种具有生物质结构的三维网状石墨烯的制备方法，其特征在于，电镀液通过主盐、缓冲剂、表面活性剂溶于去离子水中制得，其中：
所述主盐为硝酸镍、氯化镍、硫酸镍、乙酸镍的一种或几种的混合物；所述缓冲剂为硼酸、柠檬酸、醋酸、柠檬酸盐或醋酸盐；所述表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠、辛基硫酸钠或2-乙基乙烷基硫酸钠。


4.根据权利要求3所述的一种具有生物质结构的三维网状石墨烯的制备方法，其特征在于，所述主盐采用氯化镍，缓冲剂采用硼酸，表面活性剂采用十二烷基硫磺酸钠，电镀液中氯化镍的浓度为20-40g/L，硼酸浓度为3-10g/L，十二烷基硫磺酸钠浓度为0.005-0.0...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈元振，薛通，吕光军，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61