[发明专利]一种石墨烯膜电极的制备方法

摘要

本发明涉及石墨烯膜技术领域，尤其是涉及一种石墨烯膜电极的制备方法，其在滤膜上附着石墨烯膜层之前，先取部分氧化石墨烯分散液在滤膜上先抽滤出一层氧化石墨烯膜层，再利用还原剂将剩余氧化石墨烯分散液还原，通过真空抽滤在氧化石墨烯膜层上复合石墨烯膜层形成石墨烯/氧化石墨烯复合膜。增设的氧化石墨烯膜层能够在被氢碘酸水溶液浸润时，通过氢碘酸渗透至氧化石墨烯膜层与滤膜之间的还原作用，使石墨烯/氧化石墨烯复合膜快速、完整地从滤膜上剥离下来，解决了传统真空抽滤法制石墨烯膜时，石墨烯膜直接附着在滤膜上不易与滤膜剥离的问题；氧化石墨烯膜层被还原后能完善石墨烯膜层并与石墨烯膜层形成了统一整体，提高了石墨烯膜电极的性能。

主权项

一种石墨烯膜电极的制备方法，其特征在于：其包括以下步骤：1）称取氧化石墨烯固体搅拌溶解于水中，采用超声波分散处理，得到浓度为1‑2mg/ml的氧化石墨烯分散液；2）取氧化石墨烯分散液的5‑20%置于真空抽滤装置中，通过滤膜真空抽滤，得到附着在滤膜上的氧化石墨烯膜层；3）在剩余的氧化石墨烯分散液中加入促进剂调节氧化石墨烯分散液的pH值为9‑11后，再加入还原剂，在温度为80‑95℃的条件下，搅拌还原反应1‑6小时；然后用纯水洗涤，抽滤中性，去除多余的还原剂和促进剂，干燥，得到石墨烯固体；将石墨烯固体溶解于100ml的纯水中，采用超声波分散处理，得到石墨烯分散液；步骤3）中所述的促进剂为质量分数为28%的氨水或质量分数为5%的碳酸钠水溶液；4）在石墨烯分散液中加入支撑剂，采用超声波分散处理，得到石墨烯混合液；步骤4）中所述的支撑剂是金属氧化物粉末或导电炭黑；所述的金属氧化物粉末为四氧化三锰；5）将石墨烯混合液倒入步骤2）滤膜附着有氧化石墨烯膜层的真空抽滤装置中，继续真空抽滤，在氧化石墨烯膜层上复合一层石墨烯膜层形成石墨烯/氧化石墨烯复合膜，得到附着在滤膜上的石墨烯/氧化石墨烯复合膜；6）将附着有石墨烯/氧化石墨烯复合膜的滤膜从真空抽滤装置内取出，常温下浸泡在氢碘酸水溶液中，轻轻晃动使得滤膜与石墨烯/氧化石墨烯复合膜分离；7）滤膜与石墨烯/氧化石墨烯复合膜分离后，将滤膜取出，石墨烯/氧化石墨烯复合膜继续浸泡在氢碘酸水溶液中，在温度为80‑95℃的条件下静置，反应0.5‑3小时，得到湿润的石墨烯膜；8）取出湿润的石墨烯膜，用清洗剂浸泡去除附着的氢碘酸后，常温下放置晾干，制得石墨烯膜电极。