[发明专利]一种基于臭氧氧化制备石墨烯的方法

摘要

本发明涉及一种基于臭氧氧化制备石墨烯的方法，所述的方法是使用臭氧来氧化石墨制得石墨氧化物悬浮液，将该悬浮液经超声处理或高压处理而制得石墨烯氧化物悬浮液；向该悬浮液中加入矿物质，搅拌混匀得到石墨烯氧化物/矿物质溶液；向该溶液中加入水合肼，加热还原得到所述石墨烯/矿物质混合物质；最后处理该混合物质即制得本发明所述的石墨烯。本发明使用臭氧作为氧化剂，不需使用化学试剂，无副产物，清洁无污染，操作简单；在石墨烯氧化物悬浮液中加入矿物质，利用矿物质的层状结构，可使得石墨烯氧化物插层到矿物质层间，避免石墨烯氧化物团聚，还原后，可制得稳定的片状石墨烯；本发明所述的石墨烯制备方法简单，容易实现放大生产。

主权项

1.一种基于臭氧氧化制备石墨烯的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：1)将碳质原料与有机溶剂混合均匀，在搅拌条件下开启臭氧发生器，进行臭氧氧化处理制得石墨氧化物悬浮液；所述有机溶剂为二甲基甲酰胺或二甲基乙酰胺；所述碳质原料为可膨胀石墨、微粉石墨或高碳石墨中的一种；2)将步骤1)制得的石墨氧化物悬浮液经高压处理而制得石墨烯氧化物悬浮液；所述高压处理的条件为：压力为1～5MPa，时间为10～300s；3)向步骤2)制得的石墨烯氧化物悬浮液中加入矿物质，搅拌混匀成絮状，得到石墨烯氧化物/矿物质溶液；4)向步骤3)制得的石墨烯氧化物/矿物质溶液中加入水合肼，加热还原得到所述石墨烯/矿物质混合物质；5)将步骤4)制得的石墨烯/矿物质混合物质先经酸浸泡、再水洗、再用碱浸泡，再水洗、然后过滤，最后将过滤物质水洗、干燥即制得所述的石墨烯。