[發明專利]一種改性石墨烯及其制備方法、電容器

在審

• 申請號: 201611139909.0
• 申請日: 2016-12-12
• 公開（公告）號: CN106587039A
• 公開（公告）日: 2017-04-26
• 發明（設計）人: 趙偉;郝胐;汪國慶;張繼國
• 申請（專利權）人: 新奧科技發展有限公司
• 主分類號: C01B32/194
• 分類號: C01B32/194;H01G11/36
• 代理公司: 北京中博世達專利商標代理有限公司11274
• 代理人: 申健

1.一種改性石墨烯的制備方法，其特征在于，包括：

將石墨烯和催化劑水溶液混合，得到石墨烯分散液；

在加熱條件下，向所述石墨烯分散液中加入過氧化氫水溶液進行反應，直到所述催化劑水溶液催化過氧化氫所產生的羥基與石墨烯結合，得到含有改性石墨烯的反應體系；

將所述反應體系中的改性石墨烯進行分離，得到改性石墨烯；其中，所述改性石墨烯為含有羥基的石墨烯。

2.根據權利要求1所述的改性石墨烯的制備方法，其特征在于，所述將石墨烯和催化劑水溶液混合，得到石墨烯分散液的方法為：采用超聲法將石墨烯與催化劑水溶液進行混合，得到石墨烯分散液，催化劑包括有機鹽催化劑、無機鹽催化劑中的一種或兩種。

3.根據權利要求2所述的改性石墨烯的制備方法，其特征在于，所述有機鹽催化劑為乙二醇二乙醚二胺乙酸鐵、乙二胺四乙酸鐵、三苯基錳中的一種或多種；所述無機鹽催化劑為重鉻酸鉀。

4.根據權利要求1所述的改性石墨烯的制備方法，其特征在于，所述催化劑水溶液的濃度為0.5mmol/L-20mmol/L，所述過氧化氫水溶液的濃度為3％-30％；所述過氧化氫的質量與所述石墨烯分散液中的石墨烯的質量之比為(30-80):1。

5.根據權利要求1所述的改性石墨烯的制備方法，其特征在于，所述在加熱條件下，向所述石墨烯分散液中加入過氧化氫水溶液進行反應的方法為：

當所述石墨烯分散液的溫度升至60℃-70℃時，向所述石墨烯分散液中滴加過氧化氫水溶液，滴加時間為20min-60min。

6.根據權利要求1所述的改性石墨烯的制備方法，其特征在于，所述將石墨烯和催化劑水溶液混合，得到石墨烯分散液之前，還包括對石墨烯進行多孔化處理，對石墨烯進行多孔化處理的方法包括：將堿金屬氫氧化物與石墨烯混合；在加熱條件下，使堿金屬氫氧化物與石墨烯發生反應，得到含有多孔石墨烯的混合體系；將混合體系中的多孔石墨烯進行純化，得到多孔石墨烯。

7.根據權利要求6所述的改性石墨烯的制備方法，其特征在于，所述將堿金屬氫氧化物與石墨烯混合的方法為：將飽和的堿金屬氫氧化物溶液與石墨烯研磨混合；其中，所述堿金屬氫氧化物和石墨烯的質量比為(6-10):1；

所述在加熱條件下，使堿金屬氫氧化物與石墨烯發生反應的方法為：在惰性氣體的保護下，將堿金屬氫氧化物與石墨烯的混合體系加熱至380℃-410℃，保溫0.5h-1.5h，再加熱至700℃-800℃，保溫0.5h-1.5h。

8.根據權利要求1所述的改性石墨烯的制備方法，其特征在于，所述將反應體系中的改性石墨烯進行分離，得到改性石墨烯的方法為：

過濾含有改性石墨烯的反應體系，收集并洗滌沉淀物，直到洗滌后的沉淀物中無催化劑殘留，得到洗滌后的沉淀物；

將所述洗滌后的沉淀物分散到水中，并進行離心，收集離心后的上清液，得到改性石墨烯分散液；

將所述改性石墨烯分散液進行過濾，得到改性石墨烯沉淀，將改性石墨烯沉淀進行干燥，得到改性石墨烯。

9.一種改性石墨烯，其特征在于，采用如權利要求1-8任一所述的改性石墨烯的制備方法制備而成。

10.一種電容器，包括電極漿料，其特征在于，所述電極漿料包括如權利要求9所述的改性石墨烯。