[發明專利]一種同時制備高純氫氧化鎂和高純石墨烯的方法

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• 申請號: 202110035113.5
• 申請日: 2021-01-12
• 公開（公告）號: CN112575340A
• 公開（公告）日: 2021-03-30
• 發明（設計）人: 鄧信忠;陳紅;梁海;王曉民;楊云洪;郭麗莉;薛志爽
• 申請（專利權）人: 營口理工學院
• 主分類號: C25B1/20
• 分類號: C25B1/20;C01B32/19
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種同時制備高純氫氧化鎂和高純石墨烯的方法，其特征在于包括如下步驟：

配置鎂鹽溶液A和鎂鹽溶液B：用去離子水將鎂鹽A配置成濃度為10%~40%的鎂鹽A溶液，同樣用去離子水將鎂鹽B配置成濃度為1%~50%的鎂鹽B溶液；

組裝直流電解裝置：以石墨為陽極，金屬板為陰極；兩個電極板分別通過導線與直流電源的正負極連接；在陰陽電極板之間設有隔膜，該隔膜將電解槽分隔為陽極室和陰極室；

通直流電進行電解：將所配置的鎂鹽A溶液加入到陽極室中，將所配置的鎂鹽B溶液加入到陰極室中，接通直流電源，控制兩極板之間的電流密度為0.1~4A/cm²進行恒電壓電解；

超聲分散：將陽極獲得的產品進行超聲分散，超聲功率為10~100kHz，分散時間為5~60min；

靜置分層：將超聲分散后的陽極產品和陰極電沉積獲得的產品分別進行靜置1~30min，分別通過真空抽濾獲得上清液和沉淀A，上清液和沉淀B；

干燥：將沉淀A通過冷凍干燥機通過程序升溫從-40~120℃干燥60~360min，獲得產品石墨烯；將沉淀B通過烘箱在80~120℃下干燥60~360min，獲得產品氫氧化鎂。

2.根據權利要求1所述的一種同時制備高純氫氧化鎂和高純石墨烯的方法，其特征在于步驟（1）中，鎂鹽A選用硫酸鎂、錳酸鎂、氯酸鎂或者兩者的混合物。

3.根據權利要求1所述的一種同時制備高純氫氧化鎂和高純石墨烯的方法，其特征在于步驟（1）中，鎂鹽B選用氯化鎂、硫酸鎂、硝酸鎂或者兩者的混合物。

4.根據權利要求1所述的一種同時制備高純氫氧化鎂和高純石墨烯的方法，其特征在于步驟（2）中，石墨陽極選用高定向熱解石墨、鱗片石墨或隱晶質石墨。

5.根據權利要求1所述的一種同時制備高純氫氧化鎂和高純石墨烯的方法，其特征在于步驟（2）中，金屬板陰極選用金屬銅板、金屬鈦板或帶氧化涂層的金屬鈦板。

6.根據權利要求1所述的一種同時制備高純氫氧化鎂和高純石墨烯的方法，其特征在于步驟（2）中，隔膜材質選用丙綸膜、陽離子交換膜或聚四氟乙烯膜。

7.根據權利要求1所述的一種同時制備高純氫氧化鎂和高純石墨烯的方法，其特征在于步驟（3）中，陽極室中進行電化學插層制備石墨烯，陰極室中進行電化學沉積制備氫氧化鎂。

8.根據權利要求1所述的一種同時制備高純氫氧化鎂和高純石墨烯的方法，其特征在于步驟（3）中，電解時間為通電1~12小時或者陽極板反應完后結束電解。

9.根據權利要求1所述的一種同時制備高純氫氧化鎂和高純石墨烯的方法，其特征在于步驟（3）中，直流電解溫度為室溫電解。

10.根據權利要求1所述的一種同時制備高純氫氧化鎂和高純石墨烯的方法，其特征在于步驟（6）中，程序升溫速率為1~10℃/min。