一种少层结构煤基石墨烯及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种少层结构煤基石墨烯及其制备方法。制备方法包括如下步骤：(1)将煤原料研磨并进行酸洗处理，得到除杂煤原料；(2)将所述除杂煤原料与溶胀剂混合并加热回流使其溶胀，得到煤溶胀产物；(3)对所述煤溶胀产物进行超声处理，除去溶剂后得到煤解离产物；(4)将所述煤解离产物进行煅烧处理，得到煤基石墨烯。本发明专利技术创新性地使用了物理剥离方法得到了游离的煤基芳香共轭片层结构，利用了煤本身的分子结构优势，并在无催化剂掺杂的情况下直接进行煅烧处理使其大幅度提高材料本身的芳香度，得到具有芳香共轭片层结构的少层煤基石墨烯。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于煤炭的高值化应用，具体涉及一种少层结构煤基石墨烯及其制备方法。

技术介绍

1、煤炭是全球储量最丰富、用途最广泛的一次能源，是全球能源消费中不可或缺的一部分，煤炭高值化是实现煤炭清洁高效利用不可或缺的发展方向之一。因此，积极开展煤的非能源利用以及高附加值的深加工转化已经受到了各界的密切关注和高度重视。

2、现有技术中，有通过强氧化剂对煤进行氧化，再经过还原得到煤基石墨烯；也有在催化剂的引入和高温的处理下使煤原料石墨化度大幅度提高，再通过加入强氧化剂和热还原的处理得到煤基石墨烯。上述煤基石墨烯的制备方法尽管有望为大规模生产煤基石墨烯提供方向，但在制备过程中催化剂的引入和苛刻的石墨化条件增加了生产成本，且强氧化剂的使用也对煤本身的化学结构造成严重破坏。

3、因此，若能保持煤化学结构完整的情况下将聚集态下的煤进行解离使其变成游离态，则能大幅度利用煤本身的结构优势并对其进行高值化应用。

技术实现思路

1、本专利技术的目的在于克服现有技术的不足之处，提供了一种少层结构煤基石墨烯及其制本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种少层结构煤基石墨烯的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种少层结构煤基石墨烯的制备方法，其特征在于：步骤(1)中，所述煤原料包括无烟煤、褐煤或烟煤，并研磨至粒径≤74μm。

3.根据权利要求1所述的一种少层结构煤基石墨烯的制备方法，其特征在于：步骤(1)中，所述酸洗处理依次采用盐酸水溶液和氢氟酸水溶液处理，所述盐酸水溶液中浓盐酸与水的体积比为20～100：180～100，所述氢氟酸水溶液中氢氟酸与水的体积比为20～100：180～100，所述煤原料的质量与盐酸水溶液或氢氟酸水溶液的体积比为1～5g：160～240mL。

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【技术特征摘要】

1.一种少层结构煤基石墨烯的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种少层结构煤基石墨烯的制备方法，其特征在于：步骤(1)中，所述煤原料包括无烟煤、褐煤或烟煤，并研磨至粒径≤74μm。

3.根据权利要求1所述的一种少层结构煤基石墨烯的制备方法，其特征在于：步骤(1)中，所述酸洗处理依次采用盐酸水溶液和氢氟酸水溶液处理，所述盐酸水溶液中浓盐酸与水的体积比为20～100：180～100，所述氢氟酸水溶液中氢氟酸与水的体积比为20～100：180～100，所述煤原料的质量与盐酸水溶液或氢氟酸水溶液的体积比为1～5g：160～240ml。

4.根据权利要求1所述的一种少层结构煤基石墨烯的制备方法，其特征在于：步骤(2)中，所述溶胀剂为n-甲基吡咯烷酮/二硫化碳、吡啶/二甲苯、n,n-二甲基甲酰胺/甲苯，所述溶胀剂中前后两组分的体积比为40～60：60～40；所述除杂煤原料的质量与溶胀剂的体积比为0.1～0.5g：80～12...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈国华，林铭，黄卫明，洪江彬，
申请(专利权)人：华侨大学，
类型：发明
国别省市：