[发明专利]一种尺寸均匀的石墨烯量子点的制备方法及其应用

摘要

本发明提供了一种尺寸均匀的石墨烯量子点的制备方法及其应用，该方法采用从上到下的策略，以氧化石墨烯为原料，利用超声辅助水热的方法，以超声的机械应力辅助硝酸的强氧化作用对碳碳键进行切割，然后再进行高温热处理制得了尺寸分布均匀且纯净的石墨烯量子点材料。该方法工艺简单，条件温和，制备的石墨烯量子点纯净度较好、粒径小且尺寸分布均匀。作为储能器件的电极材料，制得的石墨烯量子点材料表现出优良的导电性、高的比容量、优秀的倍率性能、快速的离子吸附及传输速率和循环使用寿命，在储能器件领域有着良好的应用潜力。

主权项

1.一种尺寸均匀的石墨烯量子点的制备方法，其特征在于包括以下步骤：(1)氧化石墨烯的制备：以石墨粉、硝酸钠、高锰酸钾、浓硫酸为原料，采用hummers法制得氧化石墨烯粉体；(2)超声预处理：将25‑100mg氧化石墨烯分散在50ml浓硝酸溶液中超声2‑6h，获得橙黄色的分散液；(3)水热反应：将分散液转移到聚四氟乙烯内衬的不锈钢高压釜中封闭，并在80‑180℃反应8‑24h，此处水热处理是在质量分数为68％的浓硝酸的环境下进行的；冷却至室温后，将溶液在8000r/min离心10分钟去掉上层液体，将得到的浅黄色浆料放置于培养皿中，在通风处自然干燥；(4)高温热处理：样品置于管式炉中氩气气氛下高温锻烧，将亮黑色产物收集，得到尺寸分布均匀的石墨烯量子点；所制备的石墨烯量子点的片层数为1‑3层，平均尺寸为1‑3nm；所制备的石墨烯量子点材料具有双电层电容行为。