一种燃烧合成制备石墨烯的方法技术

本发明专利技术公开了一种燃烧合成制备石墨烯的方法，属于先进材料制备技术领域。该方法将金属镁熔化后浸润填充经过膨胀化处理及脱水处理的蛭石孔隙，采用局部感应加热的方式引燃镁与CO等气体的燃烧反应，碳沉积在蛭石的高比表面积片层状结晶结构表面生长石墨烯，经酸洗去除反应生成的氧化镁及蛭石后，得到高比表面的石墨烯材料。该方法采用膨胀蛭石作为沉积石墨烯的模板剂，原料来源广泛、价格低廉，反应温度高，制备的石墨烯呈片层状、电导率高，可广泛用于催化剂载体、超级电容器及锂电池电极材料等领域。领域。领域。

【技术实现步骤摘要】
一种燃烧合成制备石墨烯的方法


[0001]本专利技术公开了一种燃烧合成制备石墨烯的方法，属于先进材料制备
应用于超级电容器、锂离子电池材料以及电化学催化、生物催化等方面。

技术介绍

[0002]石墨烯是一种以sp2杂化连接的碳原子紧密堆积成单层二维蜂窝状晶格结构的新材料，具有优异的光学、电学、力学特性，在催化、储能、新材料等方面具有重要的应用前景。
[0003]石墨烯的主要制备方法有机械剥离法、化学气相沉积法、外延生长法、液相剥离法和氧化还原法等。氧化还原法制备的石墨烯具有易于规模化、结构可筑性强的特点，但氧化工艺过程中大量含氧官能团的引入破坏了石墨烯的共轭电子结构和晶体结构，而还原过程无法将这些含氧官能团完全除去，导致制备的石墨烯片结构存在大量缺陷，极大影响了其导电性等的性能。利用加热的金属镁与CO2反应可以制备出多孔石墨烯(中国专利技术专利201310288144.7)，通过在镁粉中加入不同质量的MgO，可以实现对石墨烯形貌和孔结构的调控(化学通报，2017，80(8)：745
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750)；金属镁与CO2也本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种燃烧合成制备石墨烯的方法，其特征在于该方法步骤如下：步骤一、将膨化蛭石粉与金属镁粉按质量比4～12∶0.8～2.8的比例混合均匀，置于管式炉中，在高纯氮气或氩气气氛下升温至660～800℃，保温2～6h，使镁粉熔化并浸润填充蛭石孔隙，然后自然冷却至室温得到蛭石/镁复合物；步骤二、将蛭石/镁复合物与金属镁粉按质量比8～16∶0.2～3.0的比例混合均匀，置于反应器中抽真空，然后向反应器中通入CO、CO2或二者的混合气体，采用局部感应加热的方式引燃镁与气体的燃烧反应0.5～5min，反应结束后冷却至室温；步骤三、将反应后的粉体先加入盐酸溶液中浸泡搅拌3～12h，然后用纯水洗涤至中性；再加入氢氟酸溶液中浸泡搅拌10～20h，然后用纯水洗涤至中性；最后经
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30℃冷冻干燥得到三维多孔石墨烯...

【专利技术属性】
技术研发人员：张文峰，张慧敏，向宇，曹高萍，明海，
申请(专利权)人：中国人民解放军军事科学院防化研究院，
类型：发明
国别省市：