一种有机酸铵熔盐双极电化学剥离制备石墨烯的方法技术

本发明专利技术公开了一种有机酸铵熔盐双极电化学剥离制备石墨烯的方法。所述方法包括：以液态熔盐为电解液，以石墨电极分别作为阴极和阳极，共同构建电化学反应体系，所述电解液包括有机酸铵液态熔盐；使所述电化学反应体系通电进行电解，并施加1～30V的电压进行电解1～100min，获得膨胀石墨，之后再超声处理，获得石墨烯。所述有机酸铵液态熔盐包括甲酸铵、乙酸铵、丙酸铵等。本发明专利技术的方法可以实现阴阳两极同时发生剥离，有机酸铵形成熔盐之后可以插入到石墨的层间，在电压驱使下分解成气体，使得石墨层间产生膨胀，产生石墨烯；并且操作简单，而且所需要的有机酸铵熔盐对环境友好，价格低廉，重现性好，便于工业化推广。便于工业化推广。便于工业化推广。

【技术实现步骤摘要】
一种有机酸铵熔盐双极电化学剥离制备石墨烯的方法


[0001]本专利技术涉及一种石墨烯的制备方法，尤其涉及一种有机酸铵熔盐双极电化学剥离制备石墨烯的方法，属于纳米材料


技术介绍

[0002]石墨烯是由单层碳原子组成，具有优异物理和化学性能。并在光电器件、催化、生物传感、透明导电薄膜和能量存储等领域都具有潜在的应用。发展高质量石墨烯的可扩展性和低成本生产是实现其商业化和大规模应用的迫切要求。然而，传统方法在产量、规模、成本效益和环境接受度方面都缺乏竞争力。例如，化学还原氧化石墨需要大量使用强酸、强氧化剂和有毒物质才能制备单层和少层石墨烯，而且制备的石墨烯含有大量缺陷。另外，电化学剥离由于其易于操作、溶液易加工、环境友好、成本效益低和易于控制等优势，已成为一种潜在的可扩展方法。在石墨的电化学剥离过程中，电压被施加在石墨电极上，其中电流驱动离子或带电分子迁移到石墨层间通道。然后石墨片层结构膨胀，然后剥离成石墨烯片层。电化学驱动的剥离可以在阳极氧化或阴极还原过程中进行。
[0003]在无机酸、无机盐、离子液体和低共熔溶剂中的阳极剥离已被本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种有机酸铵熔盐双极电化学剥离制备石墨烯的方法，其特征在于包括：以液态熔盐为电解液，以石墨电极分别作为阴极和阳极，共同构建电化学反应体系，其中，所述电解液包括有机酸铵液态熔盐；使所述电化学反应体系通电进行电解，并施加1～30V的电压进行电解1～100min，获得膨胀石墨；对所述膨胀石墨进行超声处理，获得石墨烯。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述有机酸铵液态熔盐包括甲酸铵、乙酸铵、丙酸铵中的任意一种或两种以上的组合；和/或，所述石墨烯的尺寸为1～5μm，厚度在5nm以下。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于包括：将至少一种或者两种以上的有机酸铵进行加热使其熔化并搅拌均匀得到有机酸铵液态熔盐。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于包括：对所述有机酸铵加热至80～150℃使其熔化。5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：当所述有机酸铵包含甲酸铵、乙酸铵、丙酸铵中的两种以上时，其中任一种有机酸铵的含...

【专利技术属性】
技术研发人员：张学同，汪伟，
申请(专利权)人：中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所，
类型：发明
国别省市：