[发明专利]石墨烯生产方法

权利要求书

1.一种生产石墨烯的方法，该方法包括以下步骤：提供包含一个或多个供体原子的聚合石墨烯前体；对所述聚合石墨烯前体进行整体热处理，产生石墨烯；及对从所述整体热处理获得的石墨烯进行一个或多个机械剥离处理，其中，所述一个或多个剥离处理包括球磨。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述石墨烯包括掺杂氮和硫、氧、氯等一种或多种非碳元素的石墨烯。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述聚合石墨烯前体包括含氮聚合物、含硫聚合物、含氧聚合物、含羟基聚合物、含氯聚合物或其混合物。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中，所述聚合石墨烯前体包括聚酰亚胺。

5.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中，所述聚合石墨烯前体包括聚苯并咪唑。

6.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中，所述聚合石墨烯前体选自包括聚砜、聚醚砜、聚酰胺、聚醚酰亚胺、聚醚醚酮、聚苯硫醚、氯化聚氯乙烯、聚苯乙烯、环氧树脂、酚醛树脂和木质素的群组。

7.根据前述任一权利要求所述的方法，其中，所述整体热处理是在600℃～1600℃的温度下进行的。

8.根据前述任一权利要求所述的方法，其中，所述整体热处理是在800℃～1200℃的温度下进行的。

9.根据权利要求7或8所述的方法，其中，所述温度以每分钟10℃的速率增加。

10.根据前述任一权利要求所述的方法，其中，所述整体热处理是在炉内进行的。

11.根据前述任一权利要求所述的方法，其中，所述整体热处理是在惰性气体存在下进行的。

12.根据权利要求11所述的方法，其中，所述惰性气体包括氩气、氮气、氦气或其混合物。

13.根据前述任一权利要求所述的方法，其中，所述石墨烯被球磨至少1小时。

14.根据前述任一权利要求所述的方法，其中，所述一个或多个机械剥离处理包括球磨和声处理。

15.根据权利要求14所述的方法，其中，所述石墨烯在80kHz～100kHz的频率下进行声处理。

16.根据权利要求14或15所述的方法，其中，所述石墨烯被声处理至少24小时。

17.根据权利要求14至16中任一项所述的方法，其中，所述石墨烯在有机溶剂中进行声处理。

18.根据权利要求18所述的方法，其中，所述有机溶剂包括二甲基亚砜(DMSO)、2-甲基-2-亚硝基丙烷(NMP)或二甲基乙酰胺(DMAC)。

19.根据权利要求1至18中任一项所述的方法生产的石墨烯。

20.根据权利要求19所述的石墨烯，其中，所述石墨烯是掺杂石墨烯，并且是亲水性的。

21.根据权利要求20所述的石墨烯，其中，所述掺杂石墨烯具有50°～70°的水接触角。

22.根据权利要求20或21所述的石墨烯，其中，所述掺杂石墨烯是多孔的，包括0.01～2μm的孔隙。