一种快速电化学剥离石墨制备石墨烯的方法技术

本发明专利技术提供了一种快速电化学剥离石墨制备石墨烯的方法，属于石墨烯制备技术领域。具体步骤如下：(1)采用双电极体系，以石墨箔片或块状石墨作为工作电极，铂片等导电金属或导电碳纸作为对电极，以磺酸或者磺酸与硫酸的混合溶液作为电解质，通过对工作电极施加正电势，对石墨箔片或块状石墨实现电化学剥离。(2)对实现剥离的混合溶液进行过滤分离，获得的固体产物进行超声清洗、离心、真空干燥，从而得到高品质石墨烯。本发明专利技术采用的方法可以实现对石墨箔片的快速剥离，同时可以兼具石墨烯的质量和产率。本方法操作方便，不需加热，安全性高，对环境危害小，有望实现石墨烯的大规模工业化生产。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电化学技术应用领域，涉及一种快速电化学剥离石墨制备石墨烯的方法。

技术介绍

1、上世纪40年代，wallace提出了石墨烯这一概念并初步探究了其电子结构，直到2004年，单层的石墨烯才由英国曼切斯特大学的a.k.geim和k.s.novoselov教授通过一种极其简单的方法获得。石墨烯的发现使人们对二维晶体结构有了新的认识，促进了二维材料的进步与发展。

2、自单层石墨烯首次制备以来，许多的石墨烯制备方法被发现，如：机械剥离法、液相剥离法、化学气相沉积法、碳化硅表面外延生长法、有机合成法、氧化还原法。其中，氧化还原法基本实现了石墨烯的工业化量产。但氧化还原法在应用过程中会使用到大量的强酸和强氧化剂，对环境的污染较为严重，同时，制备的石墨烯具有较大的氧化缺陷。因此，寻求一种可以大规模制备低缺陷、高质量石墨烯的方法势在必行。电化学技术走进人们的眼前。电化学剥离技术在不需要使用高浓度强酸和氧化剂的前提下便可以实现对石墨的快速剥离，同时制备的石墨烯具有高质量，低缺陷等优良品质。对于电化学剥离方法，电解质对石墨烯的质量和产量起着至关重要的作用本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种快速电化学制备高品质石墨烯的方法，其特征在于，包括以下步骤：以石墨片状材料作为工作电极，以铂或导电碳纸作为对电极，以磺酸溶液或磺酸与无机酸的混合溶液作为电解液，对所述石墨片状材料进行电化学剥离；将剥离完的电解液进行过滤分离，对固体产物进行清洗、离心分离、真空干燥后得到高品质石墨烯。

2.根据权利要求1所述的快速电化学制备高品质石墨烯的方法，其特征在于，所述石墨片状材料的厚度为0.025mm～1mm。

3.根据权利要求1所述的快速电化学制备高品质石墨烯的方法，其特征在于，所述石墨片状材料的厚度为0.05mm～0.5mm。

4.根据权利要求1所述的...

【技术特征摘要】

1.一种快速电化学制备高品质石墨烯的方法，其特征在于，包括以下步骤：以石墨片状材料作为工作电极，以铂或导电碳纸作为对电极，以磺酸溶液或磺酸与无机酸的混合溶液作为电解液，对所述石墨片状材料进行电化学剥离；将剥离完的电解液进行过滤分离，对固体产物进行清洗、离心分离、真空干燥后得到高品质石墨烯。

2.根据权利要求1所述的快速电化学制备高品质石墨烯的方法，其特征在于，所述石墨片状材料的厚度为0.025mm～1mm。

3.根据权利要求1所述的快速电化学制备高品质石墨烯的方法，其特征在于，所述石墨片状材料的厚度为0.05mm～0.5mm。

4.根据权利要求1所述的快速电化学制备高品质石墨烯的方法，其特征在于，所述磺酸为甲烷磺酸、乙烷磺酸、丙烷磺酸中的一种或多种。

5.根据权利要求1所述的快速电化学制备高品质石墨烯的方法，其特征在于，所述无机酸为硫酸、硝酸、磷酸中的一种或多种。

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【专利技术属性】
技术研发人员：张培立，曾庆帅，林彦强，袁嵩，
申请(专利权)人：大连理工大学，
类型：发明
国别省市：