[发明专利]一种基于层状双羟基金属氢氧化物制备石墨烯的方法

摘要

一种基于层状双羟基金属氢氧化物制备石墨烯的方法，属于纳米材料及其制备技术领域。该方法使用层状双羟基金属氢氧化物作为催化剂前驱体，该前驱体经过预处理获得可作为石墨烯沉积模板的层状双羟基金属氧化物；然后进行化学气相沉积以及纯化处理，得到石墨烯。该方法简单易行，易于石墨烯的宏量制备，推进其工业化应用。

主权项

一种基于层状双羟基金属氢氧化物制备石墨烯的方法，其特征在于该方法按如下步骤进行：1)将层状双羟基金属氢氧化物作为催化剂前驱体放入反应器中；其中所述层状双羟基金属氧化物片的化学组成通式为M2+1‑xM3+x(OH)2An‑x/n·mH2O；其中:M2+与M3+的摩尔比值为1～4，x为M3+与(M2++M3+)的摩尔比值；m为层间水分子的个数；M2+为Mg2+、Ca2+、Mn2+、Fe2+、Co2+、Ni2+和Cu2+中的一种或几种，M3+为Al3+、Co3+、Fe3+和Ru3+中的一种或几种，An‑为n价阴离子,对应的阴离子为Cl‑、OH‑、NO3‑、SO42‑和CO32‑中的一种或几种，对应的阴离子还包括有机阴离子以及含Mo或W的同多酸或杂多酸阴离子；2)将层状双羟基金属氢氧化物升温至预处理温度进行煅烧预处理，所述的预处理温度为300～1200°C；3）在反应器中通入碳源、氢气与载气的混合气体，其中氢气：碳源气体：载气的体积比为0～2∶1∶0.1～6，在600～1200°C的反应温度下进行反应，通过化学气相沉积过程，在层状双羟基金属氧化物片上沉积石墨烯;4)将化学气相沉积后获得的产物进行提纯，获得高纯度的石墨烯。