[发明专利]一种高质量石墨烯的绿色制备方法

说明书

本发明属于石墨烯领域，具体涉及一种高质量石墨烯的绿色制备方法，所述制备方法包括如下步骤：步骤1，将氧化石墨烯加入至无水乙醇中梯度超声反应3‑5h，冷却后得到氧化石墨烯醇液；步骤2，将氧化石墨烯醇液进行密封微波反应3‑4h，冷却后得到氧化石墨烯分散液；步骤3，将葡萄糖加入至去离子水中搅拌溶解，然后缓慢滴加至氧化石墨烯分散液中密封加热加压反应2‑4h，密封曝气反应3‑5h，得到石墨烯分散液；步骤4，将石墨烯分散液水浴超声10‑15h，后过滤洗涤烘干得到石墨烯。本发明解决了现有技术氧化还原反应缺陷多，质量低的问题，不仅能够提升石墨烯的细化，而且能够保持石墨烯的特性，适用于大批量高品质石墨烯的生产。

技术领域

本发明属于石墨烯领域，具体涉及一种高质量石墨烯的绿色制备方法。

背景技术

石墨烯是一种由单层碳原子所构成的具有良好导电性的材料。它是一种二维的材料，由于其为二维结构，因此石墨烯是目前为止最薄的单层材料，尽管石墨烯厚度非常薄，但是石墨烯却具有非常良好的硬度。在一些电子信息领域，石墨烯具有非常庞大的应用需求。目前石墨烯的制备方法包括化学气相沉积法、机械式剥离法、氧化还原法等等。

氧化还原法是先利用强氧化剂对普通石墨进行氧化处理，使其层间距变大、易于分离；然后利用超声等方法剥离已被氧化的石墨，得到氧化石墨烯；最后，在高温或者在还原性溶液中对氧化石墨烯进行还原反应，使剥离后的氧化石墨还原得到石墨烯。该方法的优点：石墨粉原材料容易获得、制备工艺简单、成本较低，可用于大量制备石墨烯。缺点：所制备的石墨烯质量低、缺陷多，碳原子排列无序度高等，这些特征大大地降低了石墨烯的物理、化学和机械性能等，限制了石墨烯的进一步广泛应用，或者影响到应用效果。

发明内容

针对现有技术中的问题，本发明提供一种高质量石墨烯的绿色制备方法，解决了现有技术氧化还原反应缺陷多，质量低的问题，不仅能够提升石墨烯的细化，而且能够保持石墨烯的特性，适用于大批量高品质石墨烯的生产。

为实现以上技术目的，本发明的技术方案是：

一种高质量石墨烯的绿色制备方法，所述制备方法包括如下步骤：

步骤1，将氧化石墨烯加入至无水乙醇中梯度超声反应3-5h，冷却后得到氧化石墨烯醇液；

步骤2，将氧化石墨烯醇液进行密封微波反应3-4h，冷却后得到氧化石墨烯分散液；

步骤3，将葡萄糖加入至去离子水中搅拌溶解，然后缓慢滴加至氧化石墨烯分散液中密封加热加压反应2-4h，密封曝气反应3-5h，得到石墨烯分散液；

步骤4，将石墨烯分散液水浴超声10-15h，后过滤洗涤烘干得到石墨烯。

所述步骤1中的氧化石墨烯的无水乙醇中的质量浓度为20-40g/L。

所述步骤1中的梯度超声反应的梯度程序如下：