[发明专利]一种石墨烯材料及其制备方法

权利要求书

1.一种石墨烯材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

取氯化物插层石墨，按固液比1g：10~100mL的比例加入到熔融的离子液体中，搅拌均匀后放入交变电场中，以10～1000Hz的交变频率，50～5000V/m的电场强度剥离10～300分钟，得到石墨烯悬浮液；

过滤所述石墨烯悬浮液，取滤渣用有机溶剂洗涤过滤3～5次，再用去离子水反复冲洗和过滤直至洗出液无氯离子，干燥滤物，得到石墨烯材料。

2.如权利要求1所述的石墨烯材料的制备方法，其特征在于，所述氯化物插层石墨采用如下步骤制得：取石墨和氯化物插层剂按质量比1：0.8～1.2进行混合，置于密闭的容器中以460～550℃热处理2～6小时，反应结束后冷却至室温，经清洗干燥后得到氯化物插层石墨。

3.如权利要求2所述的石墨烯材料的制备方法，其特征在于，所述石墨为天然磷片石墨、人造石墨和膨胀石墨中的一种。

4.如权利要求2所述的石墨烯材料的制备方法，其特征在于，所述氯化物插层剂为氯化铁、氯化镍、氯化铜、氯化钴、氯化钾、氯化镁、氯化铅、氯化锌、氯化钙和氯化钡中的至少一种。

5.如权利要求2所述的石墨烯材料的制备方法，其特征在于，所述清洗干燥的操作为：将反应物倒入去离子水中，滤取滤渣置于真空干燥箱中于80～100℃干燥4～6小时。

6.如权利要求1所述的石墨烯材料的制备方法，其特征在于，所述离子液体为室温下呈液态的室温离子液体。

7.如权利要求6所述的石墨烯材料的制备方法，其特征在于，所述室温离子液体为1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸、1-乙基-3-甲基咪唑三氟甲磺酰亚胺、1-乙基-3-甲基咪唑三氟甲磺酸、1-乙基-3-甲基咪唑三氟乙酸、1-乙基-3-甲基咪唑三氟甲磺酰碳、1-乙基-3-甲基咪唑五氟乙酰亚胺、1-乙基-3-甲基咪唑二氰化氮、1-乙基-3,5-二甲基咪三氟甲磺酰亚胺、1,3-二乙基-4-甲基咪三氟甲磺酰亚胺和1,3-二乙基-5-甲基咪三氟甲磺酰亚胺中的至少一种。

8.如权利要求1所述的石墨烯材料的制备方法，其特征在于，所述交变电场剥离过程中，交变频率为50～100Hz，电场强度为50～500V/m。

9.如权利要求1所述的石墨烯材料的制备方法，其特征在于，所述有机溶剂为N，N-二甲基吡咯烷酮或N，N-二甲基甲酰胺。

10.一种石墨烯材料，其特征在于，所述石墨烯材料是由权利要求1～9中任意一项所述制备方法制得的。