[发明专利]一种基于传统海绵为模板制备石墨烯海绵的方法

摘要

一种基于传统海绵为模板制备石墨烯海绵的方法，本发明涉及一种制备石墨烯海绵的方法。本发明要解决现有石墨烯海绵的产品存在尺寸受设备限制的问题。方法：一、制备氧化石墨烯；二、还原氧化石墨烯；三、配制石墨烯分散液；四、电泳法制备石墨烯海绵；五、干燥处理，即得到基于传统海绵为模板的石墨烯海绵材料。本发明能够制备大尺寸样品，可广泛地应用于工业生产中。本发明用于一种基于传统海绵为模板制备石墨烯海绵的方法。

主权项

一种基于传统海绵为模板制备石墨烯海绵的方法，其特征在于一种基于传统海绵为模板制备石墨烯海绵的方法是按照以下步骤进行的：一、制备氧化石墨烯：在搅拌速度为100r/min～800r/min的条件下，将天然鳞片石墨加入到硫酸和磷酸混酸中制得混合物，将混合物搅拌10min～60min后，再向搅拌后的混合物中分3～10次加入高锰酸钾，得到加入高锰酸钾后的混合物，在温度为30℃～80℃和搅拌速度为200r/min～800r/min下，将加入高锰酸钾后的混合物置于水浴锅中恒温搅拌4h～20h，得到恒温搅拌后的混合物，然后将恒温搅拌后的混合物加入冰水中，并向冰水中加入质量分数为30%的双氧水，得到氧化石墨烯悬浊液，最后将氧化石墨烯悬浊液进行抽滤，离心洗涤处理及干燥，即得到氧化石墨烯；所述的硫酸和磷酸混酸的体积与天然鳞片石墨的质量比为(10mL～400mL):1g；所述的高锰酸钾的质量与硫酸和磷酸混酸的体积比为(4g～100g):1L；所述的天然鳞片石墨的质量与质量分数为30%的双氧水的体积比为1g:(1mL～6mL)；二、还原氧化石墨烯：将氧化石墨烯与质量分数为80%水合肼水溶液还原剂置于密封反应容器中，并在温度为50℃～150℃下反应3h～50h，得到化学还原后的石墨烯；所述的氧化石墨烯的质量与质量分数为80%水合肼水溶液还原剂的体积比为1g:(5mL～50mL)；三、配制石墨烯分散液：将步骤二制得的化学还原后的石墨烯加入去离子水中并搅拌均匀，并在频率为10KHz～100KHz下，进行超声处理30min～60min，得到石墨烯分散液；所述的石墨烯分散液的浓度为0.5mg/mL～20mg/mL；四、电泳法制备石墨烯海绵：将正负电极分别插入海绵两侧并置于石墨烯分散液中进行电泳反应，得到电泳法制备的石墨烯海绵；所述的电泳反应为10V～600V下反应10min～24h；五、干燥处理：将电泳法制备的石墨烯海绵在温度为40℃～120℃下进行干燥处理5h～30h，得到基于传统海绵为模板的石墨烯海绵材料。