CN104477883A - 石墨烯的制备方法 - Google Patents

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郭秀华
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Abstract

本发明公开了一种石墨烯的制备方法：将氧化石墨粉加入溶剂中，超声震荡处理混匀得到氧化石墨烯；向上述溶液中加入还原剂还原氧化石墨烯，后期处理后得到石墨烯。本发明制备石墨烯的方法简单，可实现石墨烯大批量的制备，适合于产业化生产；制备条件要求不高，生产成本低，所得石墨烯品质优良。

Description

石墨烯的制备方法
技术领域
本发明涉及新材料石墨烯领域，具体涉及一种石墨烯的制备方法。
  
背景技术
石墨烯是一种由碳原子构成的、可单独稳定存在的单层片状结构新材料，是由碳原子以sp2杂化轨道所组成的六角形呈蜂巢晶格的平面薄膜，在2004年，由英国曼彻斯特大学物理学家康斯坦丁·诺沃肖洛夫和安德烈·海姆成功地从石墨中分离出来，之后以其优越的性能在诸多领域得到广泛发展和应用。
石墨烯是目前已知的世界上最薄、最坚硬的纳米新材料，其具备较佳的透明性、导热性和导电性，光透过率达97.7%，导热系数高达5300 W/m·K，常温下电子迁移率超过15000 cm2/V·s，而电阻率只约10-8 Ω·m，为世上电阻率最小的材料。因其电子迁移的速度极快，电阻率极低，厚度极薄，因此被认为是发展新一代电子元器件或晶体管的核心材料。
现有技术在制备石墨烯的过程中，存在着产量小、工艺复杂、成本过高等问题，不适于工业化生产。
发明内容
本发明的目的是针对上述技术不足提供一种快速制备石墨烯的方法，工艺简单、适于工业化生产。
本发明解决上述技术问题采用的技术方案为：一种石墨烯的制备方法，包括：
将氧化石墨粉加入溶剂中，超声震荡处理混匀得到氧化石墨烯；向上述溶液中加入还原剂还原氧化石墨烯，后期处理后得到石墨烯。
所述超声震荡处理时间为0.5~2h。
所述溶剂为水、乙醇、乙二醇、异丙醇、四氢呋喃、N- 甲基吡咯烷酮（NMP）中的一种或几种。
所述还原剂为NaBH、NaOH、KOH、水合肼、H2S或NH3。
所述还原剂为NaBH、NaOH、KOH或水合肼，后期处理过程为：将反应后的溶液过滤，过滤物干微波加热处理，冷却后酸洗、水洗过滤、干燥。
所述还原剂为H2S或NH3，后期处理过程为干燥处理。
与现有技术相比，上述技术方案所具备的的优点为：制备石墨烯的方法简单，可实现石墨烯大批量的制备，适合于产业化生产；还原剂可优选强碱性液体还原剂或气体还原剂，根据实际生产需要或生产设备规格合理选择；制备条件要求不高，生产成本低，所得石墨烯品质优良。
具体实施方式
实施例1：一种石墨烯的制备方法，具体为：将氧化石墨粉加入水中，超声震荡处理0.5h混匀得到氧化石墨烯；向上述溶液中加入还原剂NaBH还原氧化石墨烯，将反应后的溶液过滤，过滤物干微波加热处理，冷却后酸洗、水洗过滤、干燥处理后得到石墨烯。
实施例2：一种石墨烯的制备方法，具体为：将氧化石墨粉加入水、乙醇、乙二醇、异丙醇、四氢呋喃、N- 甲基吡咯烷酮（NMP）的混合溶液中，超声震荡处理2h混匀得到氧化石墨烯；向上述溶液中加入还原剂水合肼还原氧化石墨烯，将反应后的溶液过滤，过滤物干微波加热处理，冷却后酸洗、水洗过滤、干燥处理后得到石墨烯。
实施例3：一种石墨烯的制备方法，具体为：将氧化石墨粉加入乙二醇、异丙醇、四氢呋喃的混合溶液中，超声震荡处理1.5h混匀得到氧化石墨烯；向上述溶液中加入还原剂H2S还原氧化石墨烯，加热处理去除残余的硫以及溶剂后得到石墨烯。
实施例4：一种石墨烯的制备方法，具体为：将氧化石墨粉加入溶剂乙醇中，超声震荡处理1h混匀得到氧化石墨烯；向上述溶液中加入还原剂NaOH还原氧化石墨烯，将反应后的溶液过滤，过滤物干微波加热处理，冷却后酸洗、水洗过滤、干燥处理后得到石墨烯。
应当说明的是，本发明不受上述实施例的限制，对于本领域内的技术人员来说，在不脱离本发明原理和构思的前提下对本发明进行的简单置换和修饰，都将落入本发明所要保护的范围之内。

Claims (6)

1.一种石墨烯的制备方法，其特征在于包括以下步骤：将氧化石墨粉加入溶剂中，超声震荡处理混匀得到氧化石墨烯；向上述溶液中加入还原剂还原氧化石墨烯，后期处理后得到石墨烯。
2.根据权利要求1所述的一种石墨烯的制备方法，其特征在于：所述超声震荡处理时间为0.5~2h。
3.根据权利要求1所述的一种石墨烯的制备方法，其特征在于：所述溶剂为水、乙醇、乙二醇、异丙醇、四氢呋喃、N- 甲基吡咯烷酮（NMP）中的一种或几种。
4.根据权利要求1所述的一种石墨烯的制备方法，其特征在于：所述还原剂为NaBH、NaOH、KOH、水合肼、H2S或NH3。
5. 根据权利要求1所述的一种石墨烯的制备方法，其特征在于：所述还原剂为NaBH、NaOH、KOH或水合肼，所述后期处理过程为：将反应后的溶液过滤，过滤物干微波加热处理，冷却后酸洗、水洗过滤、干燥。
6. 根据权利要求1所述的一种石墨烯的制备方法，其特征在于：所述还原剂为H2S或NH3，所述后期处理过程为干燥处理。
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