[发明专利]一种利用聚苯乙烯泡沫大规模制备石墨烯片的方法

权利要求书

1.一种利用聚苯乙烯泡沫大规模制备石墨烯片的方法，其特征在于，步骤如下：

（1）、预交联聚苯乙烯泡沫的制备：将聚苯乙烯泡沫粉碎后，加入无水三氯化铁、冰醋酸、二乙氧基甲烷，60~80 ℃搅拌反应1~4 h，反应结束后固液分离，然后用水洗涤分离出的固体产物，干燥，得到预交联聚苯乙烯泡沫；

（2）、三氯化铁负载超交联聚苯乙烯泡沫的制备：将步骤（1）所得预交联聚苯乙烯泡沫加入有机溶剂卤代烃充分溶胀，之后加入路易斯酸催化剂无水三氯化铁，发生傅-克烷基化反应，反应结束后固液分离，干燥分离出的固体产物，得到三氯化铁负载超交联聚苯乙烯泡沫；

（3）、三氯化铁负载超交联聚苯乙烯泡沫的碳化：将步骤（2）所得三氯化铁负载超交联聚苯乙烯泡沫在惰性或保护气氛下碳化，将碳化后的产物先加入酸性溶液溶解、固液分离，然后再用水洗涤分离出的固体产物至中性，干燥，得到石墨烯片。

2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤（1）中，所述聚苯乙烯泡沫为废旧聚苯乙烯泡沫。

3.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤（1）中，以质量体积比计，聚苯乙烯泡沫∶无水三氯化铁∶冰醋酸∶二乙氧基甲烷=0.2~0.6 g∶5~10 g∶20~40 mL∶2~6 mL。

4.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤（2）中，以质量体积比计，预交联聚苯乙烯泡沫∶卤代烃∶无水三氯化铁=0.2~0.6 g∶30~50 mL∶3~6 g。

5.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤（2）中，傅-克烷基化反应的温度为40~80 ℃、时间为10~20 h。

6.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤（3）中，碳化温度为600~1000 ℃，碳化时间为2~10 h。

7.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤（3）中，所述酸性溶液为质量浓度为5~30 %的强酸溶液，溶解温度为50~80 ℃。

8.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤（1）、步骤（2）和步骤（3）中的干燥的温度为40~60 ℃。