[发明专利]一种石墨烯材料的制备方法及石墨烯材料

说明书

一种石墨烯材料的制备方法及石墨烯材料，本发明涉及石墨烯技术领域；它的制备方法如下：将纤维素投入预热过的加热炉中，并向加热炉中通入惰性气体进行保护，恒温加热；将得到的炭化料，投入粉碎设备后进行研磨粉碎；将过筛后的炭化料进行洗涤，得过滤后的炭化料；向过滤后的炭化料中投入氯化铝；将混合液过滤处理，将过滤下来的滤渣投入酸溶液中，并搅拌使得酸化均匀，得到多孔氧化石墨烯与酸的混合液；将混合液进行过滤处理，并将过滤下来的多孔氧化石墨烯投入还原剂中，得到多孔石墨烯材料与还原剂的混合液；将混合液进行过滤，即得多孔石墨烯材料。其能够实现大规模多孔石墨烯材料的制备，能够大规模生产应用，实用性更强。

技术领域

本发明涉及石墨烯技术领域，具体涉及一种石墨烯材料的制备方法及石墨烯材料。

背景技术

石墨烯(Graphene)是一种由碳原子以sp²杂化轨道组成六角型呈蜂巢晶格的二维碳纳米材料。石墨烯具有优异的光学、电学、力学特性，在材料学、微纳加工、能源、生物医学和药物传递等方面具有重要的应用前景，被认为是一种未来革命性的材料。石墨烯常见的粉体生产的方法为机械剥离法、氧化还原法、SiC外延生长法，薄膜生产方法为化学气相沉积法(CVD)。

目前对于石墨烯材料的加工方法只适用于少量石墨烯材料的制作，同时对于多孔石墨烯的制作工序较复杂，亟待改进。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供一种结构简单，设计合理、使用方便的石墨烯材料的制备方法及石墨烯材料，其能够实现大规模多孔石墨烯材料的制备，能够大规模生产应用，实用性更强。

为实现上述目的，本发明所述的石墨烯材料的制备方法如下：

1、将纤维素投入预热过的加热炉中，并向加热炉中通入惰性气体进行保护，升温加热炉至250℃，恒温加热1.5-3h后，升温至300℃，恒温加热2-4h，再升温至460℃，恒温加热0.5-2h，得炭化料；

2、将得到的炭化料冷却至常温后，投入粉碎设备后进行研磨粉碎，过筛，再研磨过筛，直至所有炭化料全部过筛即可；

3、将过筛后的炭化料进行洗涤，并将洗涤之后的混合液过滤，得过滤后的炭化料；

4、向过滤后的炭化料中投入氯化铝，边搅拌边通入氨气，直至沉淀不再产生即可；

5、将步骤4中产生的混合液过滤处理，将过滤下来的滤渣投入酸溶液中，并搅拌使得酸化均匀，得到多孔氧化石墨烯与酸的混合液；

6、将步骤5中的混合液进行过滤处理，并将过滤下来的多孔氧化石墨烯投入还原剂中，得到多孔石墨烯材料与还原剂的混合液；

7、将步骤6得到的混合液进行过滤，即得多孔石墨烯材料。

进一步地，所述的纤维素为植物秸秆或者木屑中的一种或两种混合物。

进一步地，所述的加热炉预热温度为200-210℃。

进一步地，所述的步骤1在加热炉升温至250℃时，向加热炉中投入淀粉，并通过加热炉中的搅拌杆将投入的淀粉与纤维素一同搅拌均匀。

进一步地，所述的酸溶液为盐酸，其pH为5-6。

进一步地，所述的还原剂为茶多酚水溶液。

进一步地，所述的纤维素的重量为100-200kg。

本发明所述的石墨烯材料为上述的一种石墨烯材料制备方法制备出的一种石墨烯材料。

采用上述工艺后，本发明有益效果为：本发明所述的一种石墨烯材料的制备方法及石墨烯材料，其能够实现大规模多孔石墨烯材料的制备，能够大规模生产应用，实用性更强，本发明具有结构简单，设置合理，制作成本低等优点。