[发明专利]一种石墨烯及其制备方法

权利要求书

1.一种石墨烯的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

利用石墨粉制备氧化石墨；

将所述氧化石墨与还原性气体接触反应，得到一步还原氧化石墨烯，所述氧化石墨质量为0.5g～1g，所述还原性气体的流速为100sccm～300sccm，所述接触反应的温度为200℃～600℃；

将所述一步还原氧化石墨烯与维生素C反应，所述一步还原氧化石墨烯与所述维生素C的质量比为(0.5～1):(2～5)，所述反应的条件如下：反应温度为20℃～30℃；超声功率为800W～1500W，并对反应后产物进行离心分离，取沉淀，干燥，得到二步还原氧化石墨烯。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述离心分离步骤的条件如下：转速为3000r/min～6000r/min，单次离心时间为5min～20min；

所述干燥步骤的温度为30℃～60℃，时间为24h～72h。

3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，在加入所述维生素C之前，还包括将所述一步还原氧化石墨烯添加到分散剂中，并于800W～1500W下超声分散100min～300min的步骤；

在所述一步还原氧化石墨烯与所述维生素C混合之后，所述反应之前，还包括对所述一步还原氧化石墨烯与所述维生素C的混合物于800W～1500W下超声200min～350min的步骤。

4.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述氧化石墨的制备方法，包括如下步骤：

在不高于5℃的冰浴条件下，将石墨粉、NaNO₃和浓硫酸进行混合搅拌，得到第一混合体系；

将高锰酸钾加入所述第一混合体系并混合均匀；然后在不高于5℃的冰浴条件下，进行第一次搅拌反应至溶液颜色呈墨绿色，然后置于第一水浴中搅拌至溶液颜色呈棕色，得到初产物；

将去离子水加入所述初产物中并搅拌至整个反应体系的温度升至90℃；再将所述整个反应体系置于第二次水浴中搅拌，得到中间产物；

将去离子水加入所述中间产物中，再加入双氧水进行第二搅拌反应至溶液颜色呈亮黄色，得到氧化石墨溶液；再经离心分离、取沉淀、干燥，得到氧化石墨。

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述石墨粉、所述NaNO₃和所述浓硫酸的比例为(0.5-1.5)g：(0.5-1.5)g：(20-25)ml；

所述第一次搅拌反应步骤中，所述石墨粉和所述高锰酸钾的质量比为(0.5-1.5)：(4-6)；

所述初产物和所述去离子水的比例为(0.5g-1.5g)：(35mL-40mL)；

所述第二次搅拌反应步骤中，所述中间产物、所述去离子水和所述双氧水的比例为(0.5g-1.5g)：(85mL-95mL)：(3mL-5mL)。

6.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述第一次水浴的温度为30℃-40℃，所述第二次水浴温度是85℃-95℃；

所述离心分离步骤，包括如下步骤：对所述氧化石墨溶液进行酸洗并离心得一次沉淀物，再对所述一次沉淀物进行水洗并离心得二次沉淀物，重复所述离心分离步骤，直至溶液pH为中性。

7.一种权利要求1-6中任一项所述的制备方法制得的石墨烯。