[发明专利]一种通过虾青素制备还原氧化石墨烯的方法

说明书

本发明公开了一种通过虾青素制备还原氧化石墨烯的方法，在室温中将氧化石墨烯超声分散后加入虾青素搅拌，使虾青素充分还原氧化石墨烯，最后进行洗涤、冷冻干燥即可获得还原氧化石墨烯。通过一系列表征证明氧化石墨烯已被虾青素还原。本发明使用少剂量的无毒性脱氧剂制备还原氧化石墨烯，该方法简单、高效、经济，操作方法安全、温和且易于控制。本发明制备的还原氧化石墨烯可用于锂离子电池电极材料、新型吸附材料的制备等领域。

技术领域

本发明涉及一种还原氧化石墨烯的制备方法，尤其涉及一种通过虾青素制备还原氧化石墨烯的方法。

背景技术

石墨烯作为一种室温下稳定的二维碳材料，具有许多独特的性能。目前，石墨烯的制备方法有机械剥离、化学气相沉积、化学还原氧化石墨烯、外延生长等。其中，化学还原是大量生产石墨烯的有效途径。氧化石墨烯通常由不同的脱氧剂还原，但据报道，每种脱氧剂都有其缺陷。例如，常用的脱氧剂如二甲肼、肼或硼氢化钠都是剧毒危险的。而安全无毒的除氧剂，如l-抗坏血酸，用量接近氧化石墨烯的10倍，使用量过多，制备效率低，且经济性差。综上可知，现有制备还原氧化石墨烯的脱氧剂安全性差，用量多，且还原效果不显著。

发明内容

发明目的：本发明旨在提供一种操作简单且安全、经济、高效的通过天然虾青素制备还原氧化石墨烯的方法。

技术方案：本发明的通过虾青素制备还原氧化石墨烯的方法，在氧化石墨烯溶液中加入虾青素，虾青素与氧化石墨烯的质量比分别为10^-2：1～10:1，充分反应后获得还原氧化石墨烯。

进一步地，通过在分散液中加入氧化石墨烯并超声处理的方法获得氧化石墨烯溶液。

进一步地，分散液为N,N-二甲基甲酰胺或乙醇。

更进一步地，100mL分散液中氧化石墨烯浓度为10^-4～100mg/mL。

更进一步地，超声条件为10～100kHz,100～1000W，处理时间为10^-1～10h。

进一步地，氧化石墨烯为以天然石墨为原料，采用改良Hummers法合成的氧化石墨烯。

进一步地，反应的条件为室温下充分搅拌1～120h。

进一步地，获得的还原氧化石墨烯经乙醇和超纯水洗涤若干次，然后冷冻干燥或喷雾干燥保存。

本发明的通过虾青素制备还原氧化石墨烯的方法，包括以下具体步骤：

(1)以天然石墨为原料，采用改良Hummers法合成氧化石墨烯；

(2)在N,N-二甲基甲酰胺中加入氧化石墨烯，超声处理；

(3)在氧化石墨烯(GO)溶液中加入一定量的虾青素，虾青素与氧化石墨烯的质量比分别为10^-2：1～100:1；

(4)混合物在25℃室温下搅拌1～120h，搅拌均匀后避光静置，制得还原氧化石墨烯样品；

(5)随后，还原氧化石墨烯样品用乙醇和超纯水洗涤数次；

(6)将还原氧化石墨烯样品冷冻干燥或喷雾干燥进行保存。