一种小尺寸石墨烯的制备方法技术

一种小尺寸石墨烯的制备方法。本发明专利技术属于碳纳米材料制备技术领域。本发明专利技术提供一种小尺寸石墨烯的制备方法。制备方法：步骤1：通过电镀法在铝膜二氧化硅薄板上镀铜，制作基底；步骤2：惰性气体的保护下将基底放入反应室内预热；步骤3：通入惰性气体、和含碳有机气态物质的混合物进行碳化处理；步骤4：取出基底放入混酸溶液中处理，然后水洗至中性，过滤、烘干后得到小尺寸石墨烯。本发明专利技术可用于制备出纯度高，尺寸小，分布均匀，可控性好等优点的小尺寸石墨烯。且本方法耗能较低，原材料环保，价格低廉。一种小尺寸石墨烯，外观为透明状薄膜，微观形貌为小尺寸石墨烯，横向尺寸50nm～200nm，碳含量高达92％以上。

【技术实现步骤摘要】
一种小尺寸石墨烯的制备方法
本专利技术属于碳纳米材料制备
，具体涉及一种小尺寸石墨烯的制备方法。
技术介绍
碳是自然界最丰富的元素之一，碳原子能够形成复杂交联的网络结构，这种网络结构对于有机化学和生命体的存在至关重要。碳材料是一种特殊的材料，它能以零维到三维的形式存在于自然界中。除此之外，碳的同素异形体有着不同的物理化学性质。从超硬材料金刚石到软材料石墨，从绝缘材料金刚石到半导体材料石墨再到导电材料石墨烯，碳的同素异形体都扮演着重要的角色。虽然碳的同素异形体有着各自不同的结构和性质，但是其中有一种神奇的二维结构的碳同素异形体在材料领域中占据独一无二的特殊地位，它就是石墨烯。石墨烯的结构十分特别，二维石墨烯晶体为只有一个原子层厚度的蜂巢结构，该蜂巢结构由6个碳原子组成的环复合而成，因此石墨烯是具有平面结构的芳香族大环分子，这将使其具有很多独特的性质。与其他碳的同素异形体，如碳纳米管和富勒烯相比，石墨烯在生物传感器、锂离子电池、载药输送材料等领域具有极大的优势。石墨烯的制备方法分为3类：一是自上而下的合成方法；二是自下而上的合成方法；本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种小尺寸石墨烯的制备方法，其特征在于，该制备方法按以下步骤进行：/n步骤1：将氯化铜、钾盐类混合物和复配添加剂加入到水中，配制成镀液，然后在pH值为8.0±0.5、镀液温度为40～50℃、电流密度为2A/dm

【技术特征摘要】
1.一种小尺寸石墨烯的制备方法，其特征在于，该制备方法按以下步骤进行：
步骤1：将氯化铜、钾盐类混合物和复配添加剂加入到水中，配制成镀液，然后在pH值为8.0±0.5、镀液温度为40～50℃、电流密度为2A/dm2～5A/dm2、超声功率为100W～140W、超声频率为40KHz～50KHz的恒温油浴条件下，以铜棒为阳极，以铝膜二氧化硅薄板为阴极进行镀铜，得到基底；
步骤2：向反应室内持续通入惰性气体排净反应室内的空气，然后在惰性气体的保护下，将基底放入反应室内，反应室采用阶段升温的方式由室温升温至670～1100℃，达到温度后保温10min～30min；
步骤3：向步骤2后的反应室内通入惰性气体和含碳有机气态物质的混合物反应10min～30min，反应结束后，停止通入含碳有机气态物质，惰性气体继续通入10min～30min，然后采用循环冷却油冷却直至反应室温度降至室温；
步骤4：取出基底放入混酸溶液中处理60min～90min，过滤后产物再次放入硫酸溶液中处理120min～200min，过滤后产物水洗至中性，过滤、烘干后得到小尺寸石墨烯。


2.根据权利要求1所述的一种小尺寸石墨烯的制备方法，其特征在于，步骤1中所述镀液中氯化铜的浓度为10g/L～30g/L，钾盐类混合物的浓度为15g/L～75g/L，复配添加剂的浓度为5g/L～30g/L。


3.根据权利要求1所述的一种小尺寸石墨烯的制备方法，其特征在于，步骤1中所述钾盐类混合物为柠檬酸钾、氯化钾、氢氧化钾和硼酸中的任意两种的混合物，步骤1中所述复配添加剂为Mo的水合化物。


4.根据权利要求1所述的一种小尺寸石墨烯的制备方法，其特征在于，步骤1中所述阳极与阴极面积比为(2～3)：1，步骤1中所述镀铜的时间为10min～15min。...

【专利技术属性】
技术研发人员：何斌，张超，刘强，李朋，
申请(专利权)人：哈尔滨金纳科技有限公司，
类型：发明
国别省市：黑龙江;23