[发明专利]用酸氧化扁形碳纳米管制备的石墨烯条带及其制备方法

权利要求书

1.一种石墨烯条带，其特征在于它是以扁形碳纳米管和氧化性酸及其氧化性酸盐为原料，扁形碳纳米管和氧化性酸质量比为1∶3-1∶2000，扁形碳纳米管与氧化剂的质量比为1∶2-1∶15；制备步骤：扁形碳纳米管在氧化性酸中预氧化，再用氧化性酸盐为氧化剂进行氧化切割，产物水解，用双氧水去除副产物和未反应的氧化剂，用稀盐酸、乙醇和水分别洗涤，干燥。

2.根据权利要求1所述的石墨烯条带，其特征在于所述的扁形碳纳米管为单壁、双壁、多壁碳纳米管中的一种或两种或三种混合。

3.根据权利要求1所述的石墨烯条带，其特征在于所述的扁形碳纳米管为单根、双根或多根扁形碳纳米管聚集或叠加而成的束。

4.根据权利要求1所述的石墨烯条带，其特征在于所述的石墨烯条带为分散的石墨烯条带、石墨烯条带构成的网络或其混合。

5.根据权利要求1所述的石墨烯条带，其特征在于所述的石墨烯条带层数为单层、双层、3-20层或其混合；宽度为5nm-500nm。

6.一种权利要求1所述的用酸氧化扁形碳纳米管制备石墨烯条带的方法，其特征在于它是通过以下步骤：

1)10-90℃下按计量将扁形碳纳米管加入氧化性酸中搅拌预氧化10-60分钟，分离开碳纳米管束；

2)10-90℃下加入氧化剂进行氧化30分钟-4小时切割碳纳米管管壁；

3)加去离子水，搅拌20-40分钟进行水解；

4)加H₂O₂进行纯化，搅拌，去除副产物和未反应完的氧化剂；

5)5000-20000rpm离心5-30分钟，产物用稀盐酸、酒精和去离子水分别洗涤、离心产物2次，收集离心管底部产物，40-80℃干燥，制得石墨烯条带产物。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于所述的氧化性酸为浓硫酸、浓硝酸、稀硝酸、亚硝酸、次氯酸、氯酸、亚氯酸、高氯酸、亚硝酸及氯或溴或碘的含氧酸。

8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于所述的氧化剂为浓硫酸、高锰酸、高锰酸钾、浓硝酸、稀硝酸、亚硝酸、次氯酸、氯酸、亚氯酸、高氯酸、亚硝酸及氯或溴或碘的含氧酸。

9.根据权利要求6所述的方法，其特征在于所述的氧化性酸为浓硫酸，所述的氧化剂为高锰酸钾。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于所述的扁形碳纳米管在反应体系中的质量分数为0.05％-20.0％；高锰酸钾的质量分数为0.05％-35.0％，浓硫酸的质量分数50.0％-99.8％。