[發明專利]一種立方形貌石墨烯粉末及其制備方法與應用

在審

• 申請號: 201610139816.1
• 申請日: 2016-03-11
• 公開（公告）號: CN107176600A
• 公開（公告）日: 2017-09-19
• 發明（設計）人: 劉忠范;史劉嶸
• 申請（專利權）人: 北京大學
• 主分類號: C01B32/186
• 分類號: C01B32/186
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司11245
• 代理人: 關暢,王春霞

1.一種立方形貌石墨烯粉末的制備方法，包括如下步驟：1)將氯化鈉煅燒，所述煅燒后降溫，得到氯化鈉基底；

2)將氯化鈉基底升溫，然后通入碳源進行化學氣相沉積反應，得到石墨烯-氯化鈉復合粉體；

3)從所述石墨烯-氯化鈉復合粉體中分離石墨烯，即得到立方形貌石墨烯粉末。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于：步驟1)之前還包括將氯化鈉進行重結晶處理，得到微米級氯化鈉；

所述從所述石墨烯-氯化鈉復合粉體中分離石墨烯的方法包括如下步驟：將所述石墨烯-氯化鈉復合粉體于清洗溶液中浸泡，過濾收集沉淀。

3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于：所述重結晶的按照如下步驟進行：將所述氯化鈉溶解于去離子水中形成飽和溶液，然后向所述飽和溶液中加入有機溶劑Ⅰ，析出氯化鈉的晶粒，過濾收集所述晶粒，即得到所述微米級氯化鈉；

所述微米級氯化鈉的平均粒徑為0.1～100μm；

所述有機溶劑Ⅰ為乙醇、丙酮和環己烷中至少一種。

4.根據權利要求1-3中任一項所述的方法，其特征在于：所述煅燒的溫度為100～500℃，所述煅燒的時間為10～200min；

所述煅燒的設備為化學氣相沉積設備；

所述煅燒后降溫至室溫。

5.根據權利要求1-4中任一項所述的方法，其特征在于：所述升溫后的溫度為300～1300℃；所述升溫的速率為5～100℃/min；

所述碳源為乙烯、丙烯、乙炔、乙醇蒸氣或苯甲酸蒸氣；

所述化學氣相沉積反應在惰性氣氛中進行；

所述化學氣相沉積反應采用的設備為雙溫區化學氣相沉積設備；

所述化學氣相沉積反應的溫度為300～1100℃；

所述化學氣相沉積反應的時間為10～360min。

6.根據權利要求5所述的方法，其特征在于：所述惰性氣氛為氬氣、氮氣和氫氣中至少一種；

所述碳源占所述碳源和所述惰性氣氛的總體積的百分含量為0.5％～10％。

7.根據權利要求1-6中任一項所述的方法，其特征在于：步驟3)中還包括將所述沉淀用去離子水洗滌和干燥的步驟；

所述浸泡的時間為15～600min；

所述清洗溶液為去離子水或去離子水與有機溶劑Ⅱ的混合溶劑。

8.根據權利要求7所述的方法，其特征在于：所述去離子水與所述有機溶劑的體 積比為10：1～10；

所述有機溶劑Ⅱ為乙醇、丙酮和異丙醇中的至少一種；

所述干燥的方式為常壓干燥、冷凍干燥或超臨界干燥；

所述干燥的溫度為-90～500℃；所述干燥的時間為0.5～48h。

9.權利要求1-8中任一項所述的方法制備的立方形貌石墨烯粉末。

10.權利要求9中所述立方形貌石墨烯粉末在新能源器件、污水處理和/或生物載藥領域中的應用。