[发明专利]一种制备石墨烯的方法

摘要

本发明涉及一种制备石墨烯的方法，首先对层状结构的化合物进行预处理，除去层状化合物的层间杂质，并使层间形成片形的取向，再将催化剂负载于层间结构中，然后加入碳源在高温条件下进行催化作用，最后的得到石墨烯；与现有技术相比，本发明提供的制备方法其碳源来源广泛，制备工艺简单简单，生产成本低，可有效保护石墨烯的结构，易于实现石墨烯的工业化生产。

主权项

一种制备石墨烯的方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将层状化合物与溶剂混合均匀，在50‑70℃条件下，超声30‑60min，最后洗涤、干燥得到改性层状化合物；(2)将催化剂与所述步骤(1)得到的改性层状化合物加入到额定功率为500‑600w的微波器中处理10‑20min，得到负载有催化剂改性层状化合物；(3)将碳源的水溶液与所述步骤(2)得到的负载有催化剂改性层状化合物，加入到经超声波处理或机械搅拌得到负载有催化剂改性层状化合物悬浮液，在5‑20MPa的真空压条件下，使碳源充分进入层状化合物的层间，最终过滤得到混合物；(4)将所述步骤(3)得到的混合物加入到高温反应器中，在氩气80‑100ml/min的保护下，同时使反应器升温，温度控制在800‑1000℃，反应3‑8h，自然冷却至室温，并用质量分数为30％‑50％硝酸去除层状化合物，并过滤得到石墨烯；所述步骤(1)中的层状化合物为高岭土、蒙脱土、蛭石、云母、累托石中的一种或几种；所述步骤(1)中的溶剂包括丁醇、己醇、戊醇、癸醇中的一种或几种；所述溶剂与所述层状化合物的质量比为(5‑20)：1；所述步骤(2)中的催化剂包括异丙醇钛、硝酸锰、草酸亚铁中的一种或几种；所述催化剂与所述步骤(1)中的层状化合物的质量比为(0.01‑0.1)：1；所述步骤(3)中的碳源包括葡萄糖、果糖、蔗糖、麦芽糖、玉米秸秆、可溶性淀粉、纤维素、木质素中的一种或几种；所述碳源与所述步骤(1)中的层状化合物的质量比为1:(5‑20)。