[发明专利]氧化石墨烯膜、石墨烯膜及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种制备氧化石墨烯膜的方法，其特征在于，所述方法包括：

1)采用常规方法由石墨制备氧化石墨的水溶液或有机溶剂溶液；

2)向所述氧化石墨的水溶液或有机溶剂溶液中加入有机溶剂或水，进行第一次超声处理和第一次离心处理，取固体，然后向所述固体中加入由水和有机溶剂组成的混合溶剂，进行第二次超声处理和第二次离心处理，取上清液，即为氧化石墨烯溶液；

3)采用Langmuir-Blodgett方法，将所述氧化石墨烯溶液滴加在水面上，使水-空气界面上形成氧化石墨烯膜，然后将所述氧化石墨烯膜转移至基底上。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，在步骤2)中，所述氧化石墨的水溶液或有机溶剂溶液中含有0.1～4.0mg/ml的氧化石墨，优选为含有0.5～2.0mg/ml的氧化石墨；优选地，加入有机溶剂或水后，溶液中水与有机溶剂的体积比为1∶6～10。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，在步骤2)中，所述混合溶剂中水与有机溶剂的体积比为1∶6～10；优选地，加入所述混合溶剂后，溶液中含有0.01～3.0mg/ml的所述固体。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中，所述第一次超声处理的功率为100～200W，处理时间为10～60分钟；所述第一次离心处理的转速为9000～11000rpm，处理时间为10～30分钟，优选为25～30分钟；所述第二次超声处理的功率为100～200W，处理时间为10～60分钟；所述第二次离心处理的转速为4000～6000rpm，处理时间为5～30分钟，优选为5～15分钟。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中，所述氧化石墨烯溶液中的氧化石墨烯片层厚度为0.9～1.5nm。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其中，所述基底为玻璃、硅、金和钛-二氧化钛复合材料中的一种或多种。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其中，所述有机溶剂为乙醇和甲醇中的一种或两种。

8.一种氧化石墨烯膜，其特征在于，该氧化石墨烯膜按照权利要求1～7中任一项所述的方法而制得。

9.一种制备石墨烯膜的方法，其特征在于，该方法包括将权利要求1至7中任一项所述方法而制得的氧化石墨烯膜或权利要求8所述的氧化石墨烯膜置于还原性气氛中，在800～1000℃下加热15～60分钟，即制得石墨烯膜。

10.根据权利要求9所述的方法，其中，所述还原性气氛中，氢气占3.0～10.0％vol，惰性气体占90.0～97.0％vol。

11.一种石墨烯膜，其特征在于，该石墨烯膜按照权利要求9或10所述的制备方法而制得。

12.按照权利要求9或10的方法而制得的石墨烯膜或权利要求11所述的石墨烯膜在制备传感器或电极材料中的用途。