一种催化氧化多次插层制备高质量石墨烯的方法技术

本发明专利技术涉及一种催化氧化多次插层制备高质量石墨烯的方法，该方法包括以下步骤：（1）预处理步骤（2）插层剥离步骤（3）将由步骤（2）所得的产物重复循环步骤（1）和（2）的预处理和插层剥离步骤，得到石墨烯产品；（4）由步骤（3）所得的石墨烯产品进行洗涤及一体化的过滤和干燥；（5）将上述干燥后的产品置于还原保护气氛中进行脱氧还原，即得到高性能石墨烯。本发明专利技术具有反应可控，生产效率高，绿色环保低能耗，单层石墨烯产率高以及石墨烯结构缺陷少等优点，生产工艺简单易行。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及，属于石墨烯制备领域。
技术介绍
自从石墨烯2004年被发现以来，其作为一种新型碳材料立即引起了科学界的极大关注。石墨烯具有独特的二维纳米结构，其电子传输速率高、导电性能优越、热导率高，是已知的机械强度最高的物质且具备化学性能稳定透光性好等优点。石墨烯在锂离子电池、超级电容器、功能复合材料、 传感器、生物医药、透明导电薄膜、微电子器件等领域具有非常广泛的应用前景。到目前为止，已知的石墨烯的制备方法有:1)微机械剥离法。该方法只能作为基础研究，无法实现规模化生产；2)石墨烯外延生长法。该方法的高成本限制了其实际应用；3)化学气相沉积法。该方法可以满足规模化生产的要求，但成本较高，工艺复杂；4)氧化还原法。该方法通过将石墨氧化成氧化石墨，氧化石墨剥离产生石墨烯氧化物，再通过化学或热还原制备石墨烯。该方法在制备规模上有较大提升，但生产过程中用酸量过大，环境污染严重，反应过程和反应产物可控程度低且石墨烯产品存在较多的缺陷和杂质，难以得到高质量高纯度的产物。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是针对目前石墨烯的制备技术现状，提供一种反应可控，生产效率高，工艺过程简单易行，绿本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种催化氧化多次插层制备高质量石墨烯的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：（1）预处理步骤：将石墨置于由Fe2+与H2O2构成的混合溶液中，通过机械搅拌或超声处理或紫外线照射得到石墨预处理产物，然后对产物进行过滤洗涤；（2）插层剥离步骤：将由步骤（1）得到的石墨预处理产物置于插层剂溶液中并同时进行超声处理，经过滤洗涤得到多层石墨烯；（3）将上述多层石墨烯重复循环步骤（1）和（2）的预处理和插层剥离步骤，得到石墨烯产品；（4）由步骤（3）所得的石墨烯产品进行洗涤及一体化的过滤和干燥；（5）将上述干燥后的产品置于还原保护气氛中进行脱氧还原，即得到高性能石墨烯。

【技术特征摘要】
1.一种催化氧化多次插层制备高质量石墨烯的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤: (1)预处理步骤:将石墨置于由Fe2+与H2O2构成的混合溶液中，通过机械搅拌或超声处理或紫外线照射得到石墨预处理产物，然后对产物进行过滤洗涤； (2)插层剥离步骤:将由步骤(I)得到的石墨预处理产物置于插层剂溶液中并同时进行超声处理，经过滤洗涤得到多层石墨烯； (3)将上述多层石墨烯重复循环步骤(I)和(2)的预处理和插层剥离步骤，得到石墨烯女口广叩； (4)由步骤(3)所得的石墨烯产品进行洗涤及一体化的过滤和干燥； (5)将上述干燥后的产品置于还原保护气氛中进行脱氧还原，即得到高性能石墨烯。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(I)中的Fe2+与H2O2的摩尔比为1:10-1:60，混合溶液的pH值为1-5，处理时间为l-5h。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(I)中的机械搅拌速率为100-3000rpm，超声功率为100-5000W，紫外线的波长为190_400nm。4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中...

【专利技术属性】
技术研发人员：于伟，谢华清，陈立飞，黎阳，
申请(专利权)人：上海第二工业大学，
类型：发明
国别省市：