[發明專利]一種全碳面氧化制備低含氧量可分散功能化石墨烯的方法

在審

• 申請號: 201711254873.5
• 申請日: 2017-11-27
• 公開（公告）號: CN107857259A
• 公開（公告）日: 2018-03-30
• 發明（設計）人: 苗中正
• 申請（專利權）人: 鹽城師范學院
• 主分類號: C01B32/19
• 分類號: C01B32/19;C01B32/194
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種全碳面氧化制備低含氧量可分散功能化石墨烯的方法，包括如下步驟：

(1)以石墨插層化合物做為原料，使石墨插層化合物的插層劑與溶液中反應物發生氧化還原反應，利用湍流法或者亞/超臨界方法高效制備高質量石墨烯；

(2)采用特定的氧化劑和濃酸體系對高質量石墨烯進行全碳面氧化，得到了低含氧量并且可分散在常見溶劑中的功能化石墨烯材料。

2.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟(1)中所述石墨插層化合物的插層劑是金屬或金屬鹵化物，具體為鉀、鈉、鋰、鉀鈉合金、氯化碘、氯化鋁、氯化鎳、氯化銻、氯化鐵或氟化銻。

3.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟(1)中所述向溶液中添加可與石墨片層間插層劑反應的物質包括乙醇、硼氫化鈉溶液、水合肼溶液、過氧化氫溶液等與插層劑反應過程中產生氣體的所有物質，過氧化氫質量溶度為30％，水合肼質量比為30％，硼氫化鈉溶液需配置成為PH為13的堿性溶液。

4.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟(1)中所述湍流法為利用液體高速旋轉產生剪切力，對石墨片層進行有效剝離的一類方法。

5.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟(1)中所述亞/超臨界方法為利用亞臨界狀態的水或超臨界狀態的二氧化碳等對石墨片層進行有效剝離的一類方法。

6.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟(2)中所述在采用特定的氧化劑和濃酸體系，包括氯酸鹽、高錳酸鉀、重鉻酸鹽等，濃酸包括濃硫酸、濃硝酸和高氯酸等。

7.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟(2)中所述全碳面氧化采用氧化劑與石墨烯的質量比為0.5～6，優選為3。

8.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟(2)中所述全碳面氧化采用時間為0.5h-8h，優選為3h。

9.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟(2)中所述全碳面氧化采用溫度為0℃-20℃，優選為0℃。

10.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟(2)中所述低含氧量指功能化石墨烯材料中氧含量占碳氧元素總質量的比例小于30％，優選為10％-20％。