[發明專利]一種多孔石墨烯及多孔石墨烯膜的制備方法

在審

• 申請號: 201310581279.2
• 申請日: 2013-11-18
• 公開（公告）號: CN104649253A
• 公開（公告）日: 2015-05-27
• 發明（設計）人: 韓寶航;周鼎
• 申請（專利權）人: 國家納米科學中心
• 主分類號: C01B31/04
• 分類號: C01B31/04;B82Y40/00;B82Y30/00
• 代理公司: 北京潤平知識產權代理有限公司 11283
• 代理人: 李婉婉;張苗

1.一種多孔石墨烯的制備方法，其特征在于，該方法包括，將石墨烯和/或石墨烯氧化物與刻蝕劑混合，得到混合物；在無氧條件下，對混合物進行碳熱反應，并進行酸處理以除去未反應的以及反應后的刻蝕劑；所述刻蝕劑為金屬氧酸鹽、金屬氫氧化物和金屬氧化物中的一種或多種。

2.根據權利要求1所述的方法，其中，所述石墨烯和/或石墨烯氧化物與刻蝕劑的質量比為0.1-10：1，優選為0.5-2：1。

3.根據權利要求1所述的方法，其中，

所述金屬氧酸鹽為鉬酸鈉、鉬酸鉀、鎢酸鋰、鎢酸鈉、鎢酸鉀、錫酸鋰、錫酸鈉、錫酸鉀、鋁酸鋰、鋁酸鈉、鋁酸鉀、鈦酸鋰、鈦酸鈉、鈦酸鉀、鈦酸鋰、釩酸鈉、釩酸鉀、鉍酸鋰、鉍酸鈉、鉍酸鉀、高錳酸鋰、高錳酸鉀、高錳酸鈉、錳酸鋰、錳酸鉀、錳酸鈉、重鉻酸鉀、重鉻酸鈉、鉻酸鋰、鉻酸鉀、鉻酸鈉、鋯酸鋰、鋯酸鈉、鋯酸鉀、高鐵酸鋰、高鐵酸鈉、高鐵酸鉀、鋅酸鋰、鋅酸鈉、鋅酸鉀、鈮酸鋰、鈮酸鈉、鈮酸鉀、鈷酸鋰、鈷酸鈉、鈷酸鉀、鎳酸鋰、鎳酸鈉、鎳酸鉀、硅鉬酸、硅鎢酸、硅釩酸、鉬酸銨、鎢酸銨、釩酸銨、錳酸銨、重鉻酸銨、鉻酸銨、鎳酸銨、磷鎢酸、磷鉬酸和磷釩酸中的一種或多種；

所述金屬氫氧化物為第ⅡA、ⅢA、ⅠB、ⅡB、ⅣB、ⅤB、ⅥB、Ⅷ族和鑭系金屬中的一種或多種的氫氧化物；優選地，所述金屬氫氧化物為鎂、鋁、銅、鋅、鎘、鈦、鋯、釩、鈮、鉬、鐵、鈷、鎳、釕和鑭中的一種或多種金屬的氫氧化物；

所述金屬氧化物為第ⅢA、ⅠB、ⅡB、ⅣB、ⅤB和Ⅷ族金屬中的一種或多種的氧化物；優選地，所述金屬氧化物為鋁、銅、鋅、鉻、鋯、釩、鐵、鈷和鎳中的一種或多種金屬的氧化物。

4.根據權利要求1-3中任意一項所述的方法，其中，所述刻蝕劑為鋁酸鈉、鉬酸鈉和鎢酸鈉中的一種或多種。

5.根據權利要求1所述的方法，其中，所述碳熱反應條件包括：溫度為300-1000℃，時間為5-300分鐘。

6.一種多孔石墨烯膜的制備方法，其特征在于，該方法包括，將刻蝕劑分散在石墨烯和/或石墨烯氧化物膜上，在無氧條件下進行碳熱反應，并進行酸處理以除去未反應的或反應后的刻蝕劑；所述刻蝕劑為金屬氧酸鹽、金屬氫氧化物和金屬氧化物中的一種或多種。

7.根據權利要求6所述的方法，其中，所述石墨烯和/或石墨烯氧化物與刻蝕劑的質量比為0.1-10：1，優選為0.5-2：1。

8.根據權利要求6所述的方法，其中，

所述金屬氧酸鹽為鉬酸鈉、鉬酸鉀、鎢酸鋰、鎢酸鈉、鎢酸鉀、錫酸鋰、錫酸鈉、錫酸鉀、鋁酸鋰、鋁酸鈉、鋁酸鉀、鈦酸鋰、鈦酸鈉、鈦酸鉀、鈦酸鋰、釩酸鈉、釩酸鉀、鉍酸鋰、鉍酸鈉、鉍酸鉀、高錳酸鋰、高錳酸鉀、高錳酸鈉、錳酸鋰、錳酸鉀、錳酸鈉、重鉻酸鉀、重鉻酸鈉、鉻酸鋰、鉻酸鉀、鉻酸鈉、鋯酸鋰、鋯酸鈉、鋯酸鉀、高鐵酸鋰、高鐵酸鈉、高鐵酸鉀、鋅酸鋰、鋅酸鈉、鋅酸鉀、鈮酸鋰、鈮酸鈉、鈮酸鉀、鈷酸鋰、鈷酸鈉、鈷酸鉀、鎳酸鋰、鎳酸鈉、鎳酸鉀、硅鉬酸、硅鎢酸、硅釩酸、鉬酸銨、鎢酸銨、釩酸銨、錳酸銨、重鉻酸銨、鉻酸銨、鎳酸銨、磷鎢酸、磷鉬酸和磷釩酸中的一種或多種；

所述金屬氫氧化物為第ⅡA、ⅢA、ⅠB、ⅡB、ⅣB、ⅤB、ⅥB、Ⅷ族和鑭系金屬中的一種或多種的氫氧化物；優選地，所述金屬氫氧化物為鎂、鋁、銅、鋅、鎘、鈦、鋯、釩、鈮、鉬、鐵、鈷、鎳、釕和鑭中的一種或多種金屬的氫氧化物；

所述金屬氧化物為第ⅢA、ⅠB、ⅡB、ⅣB、ⅤB和Ⅷ族金屬中的一種或多種的氧化物；優選地，所述金屬氧化物為鋁、銅、鋅、鉻、鋯、釩、鐵、鈷和鎳中的一種或多種金屬的氧化物。

9.根據權利要求6-8中任意一項所述的方法，其中，所述刻蝕劑為鋁酸鈉、鉬酸鈉和鎢酸鈉中的一種或多種。

10.根據權利要求6所述的方法，其中，所述碳熱反應條件包括：溫度為300-1000℃，時間為5-300分鐘。