[發(fā)明專利]一種還原石墨烯的綠色制備方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201810377435.6
• 申請日: 2018-04-25
• 公開（公告）號: CN108545719A
• 公開（公告）日: 2018-09-18
• 發(fā)明（設計）人: 余小娜;陳體偉;徐曉月
• 申請（專利權(quán)）人: 許昌學院
• 主分類號: C01B32/184
• 分類號: C01B32/184
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明公開了一種還原石墨烯的綠色制備方法，具體涉及以含有多羥基的山梨醇為還原劑，在堿性的條件下，采用簡便、易控的水熱反應方法合成出水溶性較好的還原石墨烯材料。特別是選取食品中常用的山梨醇為還原劑，價格廉價且污染性較小。該種制備方法有望實現(xiàn)石墨烯的批量化生產(chǎn)，在電化學器件構(gòu)建、生物傳感領域具有廣泛的應用前景。

技術領域

本發(fā)明涉及一種還原石墨烯的綠色制備方法，具體涉及選取食品當中常用的綠色、無污染的含有多羥基的山梨醇作為氧化石墨烯的還原劑，通過控制溶液的適當pH值，采用水熱反應技術合成出水溶性較好石墨烯材料。屬于材料合成化學領域。

背景技術

石墨烯(Graphene)是最近幾年普遍研究的一種新型碳納米材料。石墨烯在很多方面展示出優(yōu)秀的性能參數(shù)，比如力學、化學、熱學、光學、和電學等方面。當前制作石墨烯的方法有很多，通常采用的方法有機械剝離法、化學氧化還原法、、電化學法、有機合成等。機械法雖然制得的石墨烯性能很好、結(jié)構(gòu)較完整，但不能夠大批量生產(chǎn)石墨烯。采用化學還原方法制得的石墨烯存在著石墨烯結(jié)構(gòu)容易被破壞、導電性較差等特點，并且還原氧化石墨烯過程中，選取的還原劑通常會造成環(huán)境污染，比如，水合肼、NaBH₄、LiAlH₄等試劑排放，另外這些試劑的價格也相對較高。電化學法制備的石墨烯質(zhì)量雖然較高，但也很難批量生產(chǎn)。有機合成制備石墨烯的方法中合成過程可以精確控制，但制備的過程中同樣會產(chǎn)生很多的有毒的有機小分子污染物。當前如何實現(xiàn)石墨烯的低成本、批量化、綠色制備成為眾多科研工作者的攻堅重點，因此尋找出新穎、綠色合成石墨烯的工藝技術成為上述問題解決的重要途徑。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提出了一種簡便、綠色合成水溶性石墨烯的新方法。選取還原性較好的多羥基山梨醇作為還原劑，在水熱反應條件下，合成出水溶性較好的石墨烯，該材料能夠用于構(gòu)建電化學生物傳感器平臺實現(xiàn)對多種電活性分子靈敏檢測。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了以下的技術方案：

一種還原石墨烯的綠色制備方法，以食品中常見的山梨醇作為還原劑來還原氧化石墨烯，利用簡便、易控的水熱反應技術，制備出一種水溶性較好的還原石墨烯。

本發(fā)明所述的制備方法以多羥基山梨醇溶液為還原劑。

本發(fā)明所述的制備方法是以常用的水熱反應為條件，控制反應時間在2-5h。反應液的pH控制在9以上。

本發(fā)明所述的山梨醇溶液濃度：0.05-0.2g/mL。山梨醇的體積加入量：1-3mL。

積極有益效果：本發(fā)明采用常見的含有多羥基的山梨醇溶液為氧化石墨烯的還原劑，成本低廉、綠色無污染。并且能夠獲得水溶性石墨烯；本發(fā)明通過改變山梨醇溶液的濃度、實驗反應溫度、溶液的pH值等實驗條件參數(shù)，合成出性能不同的石墨烯材料；本發(fā)明所述的技術方案中只需常見的高溫反應釜作為反應容器，以及鼓風干燥箱作為加熱反應和烘干用，不需要其它任何專用設備，制備方法簡便易行、綠色無污染，材料制備成本低，該合成技術易于推廣使用。

附圖說明：

圖1氧化石墨烯還原前后的顏色、狀態(tài)比較圖；

圖2還原石墨烯的掃描電鏡圖(SEM)。

具體實施方式

實施例1