本發(fā)明涉及無機(jī)非金屬材料技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種褶皺單層及少層石墨烯的制備方法。

背景技術(shù)：

石墨烯是一種單層的石墨片，由有機(jī)結(jié)構(gòu)中最為穩(wěn)定的六元環(huán)結(jié)構(gòu)相互連接而成，是構(gòu)成富勒烯，碳納米管和石墨的基本單元。2004年英國曼徹斯特大學(xué)的novoselov等首次利用機(jī)械剝離法制備了石墨烯。石墨烯具有高的比表面積(理論值為2630m²·g^-1)、高導(dǎo)電率(約10⁶s·m^-1)及高機(jī)械強(qiáng)度(130gpa)等特性，在催化、防腐、電子及儲能方面均具有很大的應(yīng)用發(fā)展?jié)摿Α?/p>

目前石墨烯的制備方法包括機(jī)械剝離法、化學(xué)氧化還原法、化學(xué)氣相沉積法、超臨界二氧化碳法、高溫?zé)徇€原法及水熱溶劑熱法等。機(jī)械剝離法又可分為微機(jī)械剝離法，液相機(jī)械剝離法(超聲波剝離)和普通機(jī)械剝離法(如球磨法)。但是石墨烯片層之間存在范德華力等相互作用力，因而在規(guī)?；苽浼皯?yīng)用過程中很容易發(fā)生團(tuán)聚重疊現(xiàn)象，從而導(dǎo)致比表面積及性能的大幅度下降，極大地限制了石墨烯的應(yīng)用和發(fā)展。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，抑制石墨烯片的重疊團(tuán)聚，本發(fā)明以無機(jī)鹽為添加劑制備了一種具有褶皺多孔結(jié)構(gòu)的石墨烯。由于這種特殊結(jié)構(gòu)的存在，有效抑制了石墨烯片之間的重疊團(tuán)聚現(xiàn)象，并獲得單層及少層石墨烯產(chǎn)品。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：

將氧化石墨與無機(jī)鹽按照1/1～5/1的質(zhì)量比在水中超聲分散，將所得混合物在200-600度條件下加熱0.2-2小時，經(jīng)純化后得到褶皺石墨烯。

上述步驟所用無機(jī)鹽包括為鋰鹽、鈉鹽、鉀鹽、鈣鹽、鎂鹽、鋁鹽、鋇鹽、鋅鹽、鐵鹽、鈷鹽、銅鹽及鎳鹽中的一種或幾種。

附圖說明

圖1為實施例1產(chǎn)物的掃描電鏡圖。

圖2為實施例2產(chǎn)物的掃描電鏡圖。

圖3為實施例3產(chǎn)物的掃描電鏡圖。

圖4為實施例4產(chǎn)物的掃描電鏡圖。

圖5為實施例5產(chǎn)物的掃描電鏡圖。

具體實施方式

實施例1：

將氧化石墨在水中超聲分散，在300度條件下加熱0.5小時，經(jīng)純化后得到?jīng)]有褶皺多孔結(jié)構(gòu)的石墨烯，如圖1所示。

實施例2：

將氧化石墨與碳酸氫鈉按照1/1的質(zhì)量比在水中超聲分散，將混合物在250度條件下加熱1.5小時，經(jīng)純化后得到褶皺多孔石墨烯，如圖2所示。

實施例3：

將氧化石墨與氯化鉀按照1/2的質(zhì)量比在水中超聲分散，將混合物在300度條件下加熱0.5小時，經(jīng)純化后得到褶皺多孔石墨烯，如圖3所示。

實施例4：

將氧化石墨與碳酸氫鈉按照1/3的質(zhì)量比在水中超聲分散，將混合物在400度條件下加熱15分鐘，經(jīng)純化后得到褶皺多孔石墨烯，如圖4所示。

實施例5：

將氧化石墨與硝酸鎂按照1/1的質(zhì)量比在水中超聲分散，將混合物在500度條件下加熱10分鐘，經(jīng)純化后得到褶皺多孔石墨烯，如圖5所示。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種褶皺多孔石墨烯的制備方法，其具體步驟為：將氧化石墨與無機(jī)鹽按照1/1～5/1的質(zhì)量比在水中超聲分散，將所得混合物在200?600度條件下加熱0.2?2小時，經(jīng)純化后得到褶皺多孔墨烯。本發(fā)明技術(shù)方案有效解決了石墨烯片層之間的重疊團(tuán)聚現(xiàn)象，能夠獲得單層及少層石墨烯產(chǎn)品。

技術(shù)研發(fā)人員：解勤興;解建渟
受保護(hù)的技術(shù)使用者：天津工業(yè)大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：2017.07.18
技術(shù)公布日：2017.11.07