The invention relates to a method for preparing graphene based on high-temperature electrolysis reaction, which is characterized in that the calcium carbonate and lithium carbonate powder are uniformly mixed and melted at high temperature. The invention has the advantages of strong operability and low cost, and is suitable for industrial production.
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及。
技术介绍
石墨烯是由碳原子通过SP2杂化组成的六角蜂巢状二维网格结构的一种新型炭材料,其厚度仅为0.335nm,是目前世界上最薄的纳米材料。2004年由英国曼彻斯特大学的两位科学家Andre Geim和Konstantin Novoselov发现,并因此获得了 2010年度的诺贝尔物理学奖。石墨烯是人类已知强度最高,导电性、导热性最好的材料,拥有众多令人神往的发展前景,然而要实现在诸多领域的广泛应用,需要解决的关键问题是如何能够规模化低成本的制备出高品质的石墨烯。在迄今为止的石墨烯的制备方法中,微机械剥离法无法可靠地制造出大尺度的石墨烯;外延取向生长法需要使用昂贵的稀有金属,成本较高,且反应条件苛刻,对设备要求高;化学气相沉积法虽然可以满足制备高质量的石墨烯的要求,但是工艺复杂,而且产量低,因此也不适合大批量生产;氧化-还原法产量大,成本低,但在此方法中会产生大量污染环境的废液,而且所得石墨烯缺陷较多。石灰石在地球上的储量丰富,而且价格低廉。因此本专利技术提出了用高温电解熔融态的石灰石制备石墨烯。
技术实现思路
本专利技术的目的为了克服现有技术在制备石墨烯的过程中工艺流程复杂,周期长,广生大量的废液污染环境和成本闻等缺点,本专利技术提供了一种基于闻温电解反应的石墨稀制备方法。确切地说是利用高温下熔融态的碳酸钙在电解反应中被还原生成石墨烯。本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现:,其主要特点在于包括下述步骤:I)将质量比为3: 4 6的碳酸钙和碳酸锂粉末混合均匀后装入反应器,以两种金属片为电解反应的阴阳极,在反应器的两极施加0.1 IO ...
【技术保护点】
一种基于高温电解法制备石墨烯的方法,其特征在于包括下述步骤:1)将质量比为3∶4~6的碳酸钙和碳酸锂粉末混合均匀后装入反应器,以两种金属片为电解反应的阴阳极,在反应器的两极施加0.1~10V的电压;2)将上述反应器送入高温炉内,在60~65ml/min的氩气保护下4~6小时内升温到650~800℃,在650~800℃下反应4~12小时,然后在氩气的保护下冷却到室温,即得到黑色的块状固体;3)将所得黑色块状固体与2~6mol/L的盐酸溶液反应20~40分钟,然后用蒸馏水离心洗涤至中性,即得到高纯度的石墨烯。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员:赵建国,邢宝岩,张素芳,杨辉,屈文山,潘启亮,耿煜,刘瑞,
申请(专利权)人:山西大同大学,
类型:发明
国别省市:
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