本發(fā)明屬于高分子材料技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種氧化石墨烯的制備方法。
背景技術(shù):
石墨烯(graphene)是近幾年來開發(fā)出的一種新型的二維納米材料,它由碳原子以 sp2雜化連接而成。由于這種特殊的結(jié)構(gòu),石墨烯具有許多其他納米材料所不具備的優(yōu)異的性能,如極高的機(jī)械強(qiáng)度、出色的導(dǎo)電、導(dǎo)熱性能、極大的比表面積等。這些性質(zhì)使石墨烯能作為一種理想的二維納米填料制備高性能的聚合物納米復(fù)合材料。同時(shí),石墨烯的原料-石墨價(jià)格低廉,來源豐富,因此人們普遍認(rèn)為石墨烯的應(yīng)用前景好于碳納米管。但是由于石墨烯之間存在很強(qiáng)的范德華力作用,因此如何從石墨中分離出石墨烯一直是尚待解決的難題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
針對上述問題,本發(fā)明旨在提供一種氧化石墨烯的制備方法。
一種氧化石墨烯的制備方法,步驟如下:
(1)在干燥的 50ml 三口燒瓶中加入 10ml濃硫酸、1g 過硫酸鉀、1g 五氧化二磷以及 1g 石墨,緩慢升溫至 80°C,反應(yīng) 5 個(gè)小時(shí),對石墨進(jìn)行預(yù)氧化;
(2)倒入去離子水中,多次洗滌至中性;
(3)得到的預(yù)氧化的石墨在 60°C 真空烘箱中干燥 12 小時(shí);
(4)用 Hummers 法對預(yù)氧化的石墨進(jìn)行進(jìn)一步氧化,具體為在 100ml 三口燒瓶中加入 40ml 濃硫酸和石墨,攪拌均勻后放入冰水浴中冷卻,隨后緩慢加入 4g 高錳酸鉀,緩慢升溫至 35°C,反應(yīng) 2 小時(shí);
(5)加入去離子水,控制反應(yīng)溫度在 98°C,繼續(xù)反應(yīng) 15 分鐘;
(6)加入去離子水和10ml 雙氧水,溶液顏色變?yōu)榻瘘S,離心;
(7)用稀鹽酸和去離子水分別對得到的固體多次洗滌,在60°C真空烘箱中干燥12小時(shí)。
本發(fā)明的的制備方法簡單易行,得到的氧化石墨烯性能優(yōu)良,利于后續(xù)應(yīng)用。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說明。
一種氧化石墨烯的制備方法,步驟如下:
(1)在干燥的 50ml 三口燒瓶中加入 10ml濃硫酸、1g 過硫酸鉀、1g 五氧化二磷以及 1g 石墨,緩慢升溫至 80°C,反應(yīng) 5 個(gè)小時(shí),對石墨進(jìn)行預(yù)氧化;
(2)倒入去離子水中,多次洗滌至中性;
(3)得到的預(yù)氧化的石墨在 60°C 真空烘箱中干燥 12 小時(shí);
(4)用 Hummers 法對預(yù)氧化的石墨進(jìn)行進(jìn)一步氧化,具體為在 100ml 三口燒瓶中加入 40ml 濃硫酸和石墨,攪拌均勻后放入冰水浴中冷卻,隨后緩慢加入 4g 高錳酸鉀,緩慢升溫至 35°C,反應(yīng) 2 小時(shí);
(5)加入去離子水,控制反應(yīng)溫度在 98°C,繼續(xù)反應(yīng) 15 分鐘;
(6)加入去離子水和10ml 雙氧水,溶液顏色變?yōu)榻瘘S,離心;
(7)用稀鹽酸和去離子水分別對得到的固體多次洗滌,在60°C真空烘箱中干燥12小時(shí)。