CN104692372A - 一种氧化石墨烯及其制备方法、用途 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种氧化石墨烯及其制备方法、用途，所述的氧化石墨烯的制备方法包括以下步骤：（1）打开反应器，向反应器中分别加入浓硝酸为220g～240g、石墨鳞片为15～25g、高锰酸钾为10～26g，将上述的各成分进行搅拌反应；（2）再将反应器温度升高至50℃，加入水为410g～460g、次氯酸钠4～13g、双氧水5～8g，再进行反应；（3）冷却，再将反应器内各种成分进行离心；（4）收集沉淀，用水清洗后，再将上述的沉淀置于水中。进行超声处理，超声功率为400w～700w，超声时间为40min，超声后，制备得到氧化石墨烯。本发明的氧化石墨烯的制备方法工艺简单、过程可控。
Description
技术领域
本发明属于新材料领域，涉及一种氧化石墨烯及其制备方法、用途。
背景技术
石墨烯是由碳原子按六边形晶格整齐排布而成的碳单质，结构非常稳定。其完美的晶格结构，常被误认为很僵硬，但事实并非如此。石墨烯各个碳原子间的连接非常柔韧，当施加外部机械力时，碳原子面就弯曲变形。这样，碳原子就不需要重新排列来适应外力，这也就保证了石墨烯结构的稳定，使得石墨烯比金刚石还坚硬，同时可以像拉橡胶一样进行拉伸。这种稳定的晶格结构还使石墨烯具有优秀的导电性。石墨烯中的电子在轨道中移动时，不会因晶格缺陷或引入外来原子而发生散射。由于其原子间作用力非常强，在常温下，即使周围碳原子发生挤撞，石墨烯中的电子受到的干扰也非常小。
用于制备石墨烯的氧化石墨烯的制备工艺非常重要。氧化石墨烯的纯度较低，在后期制备石墨烯后也会降低石墨烯的纯度，影响石墨烯的进一步应用。
发明内容
要解决的技术问题：本发明的目的是提供一种新型的氧化石墨烯及其制备方法、用途，提高制备的氧化石墨烯的纯度，同时简化氧化石墨烯的制备工艺，提高得率。
技术方案：一种氧化石墨烯的制备方法，所述的制备方法包括以下步骤：
（1）打开反应器，向反应器中分别加入浓硝酸为220g～240g、石墨鳞片为15～25g、高锰酸钾为10～26g，反应器内温度为10～20℃，将上述的各成分进行搅拌反应，反应时间为30min～50min；
（2）再将反应器温度升高至50℃，加入水为410g～460g、次氯酸钠4～13g、双氧水5～8g，再进行反应，反应时间为20min～30min；
（3）冷却，再将反应器内各种成分进行离心，离心转速为6000rpm，时间为30min；
（4）收集沉淀，用水清洗后，再将上述的沉淀置于水中，。进行超声处理，超声功率为400w～700w，超声时间为40min，超声后，制备得到氧化石墨烯。
所述的一种氧化石墨烯的制备方法，石墨鳞片为20g。
所述的一种氧化石墨烯的制备方法，高锰酸钾为20g。
所述的一种氧化石墨烯的制备方法，超声功率为600w。
所述的一种氧化石墨烯的制备方法制备得到的氧化石墨烯。
所述的氧化石墨烯在制备石墨烯中的用途。
有益效果：本发明的氧化石墨烯的制备工艺简单，制备流程可控，同时制备得到的氧化石墨烯纯度非常高，是一种新型的氧化石墨烯的制备工艺。
具体实施方式
实施例1
（1）打开反应器，向反应器中分别加入浓硝酸为240g、石墨鳞片为25g、高锰酸钾为26g，反应器内温度为20℃，将上述的各成分进行搅拌反应，反应时间为50min；
（2）再将反应器温度升高至50℃，加入水为460g、次氯酸钠13g、双氧水8g，再进行反应，反应时间为30min；
（3）冷却，再将反应器内各种成分进行离心，离心转速为6000rpm，时间为30min；
（4）收集沉淀，用水清洗后，再将上述的沉淀置于水中，。进行超声处理，超声功率为700w，超声时间为40min，超声后，制备得到氧化石墨烯。
实施例2
（1）打开反应器，向反应器中分别加入浓硝酸为220g、石墨鳞片为15g、高锰酸钾为10g，反应器内温度为10℃，将上述的各成分进行搅拌反应，反应时间为30min；
（2）再将反应器温度升高至50℃，加入水为410g、次氯酸钠4g、双氧水5g，再进行反应，反应时间为20min；
（3）冷却，再将反应器内各种成分进行离心，离心转速为6000rpm，时间为30min；
（4）收集沉淀，用水清洗后，再将上述的沉淀置于水中，。进行超声处理，超声功率为400w，超声时间为40min，超声后，制备得到氧化石墨烯。
实施例3
（1）打开反应器，向反应器中分别加入浓硝酸为225g、石墨鳞片为18g、高锰酸钾为13g，反应器内温度为10℃，将上述的各成分进行搅拌反应，反应时间为30min；
（2）再将反应器温度升高至50℃，加入水为420g、次氯酸钠11g、双氧水6g，再进行反应，反应时间为30min；
（3）冷却，再将反应器内各种成分进行离心，离心转速为6000rpm，时间为30min；
（4）收集沉淀，用水清洗后，再将上述的沉淀置于水中，。进行超声处理，超声功率为500w，超声时间为40min，超声后，制备得到氧化石墨烯。
实施例4
（1）打开反应器，向反应器中分别加入浓硝酸为235g、石墨鳞片为23g、高锰酸钾为24g，反应器内温度为20℃，将上述的各成分进行搅拌反应，反应时间为50min；
（2）再将反应器温度升高至50℃，加入水为450g、次氯酸钠5g、双氧水7g，再进行反应，反应时间为20min；
（3）冷却，再将反应器内各种成分进行离心，离心转速为6000rpm，时间为30min；
（4）收集沉淀，用水清洗后，再将上述的沉淀置于水中，。进行超声处理，超声功率为600w，超声时间为40min，超声后，制备得到氧化石墨烯。
实施例5
（1）打开反应器，向反应器中分别加入浓硝酸为230g、石墨鳞片为20g、高锰酸钾为20g，反应器内温度为10℃，将上述的各成分进行搅拌反应，反应时间为40min；
（2）再将反应器温度升高至50℃，加入水为430g、次氯酸钠7g、双氧水6g，再进行反应，反应时间为30min；
（3）冷却，再将反应器内各种成分进行离心，离心转速为6000rpm，时间为30min；
（4）收集沉淀，用水清洗后，再将上述的沉淀置于水中，。进行超声处理，超声功率为600w，超声时间为40min，超声后，制备得到氧化石墨烯。
Claims (7)
1.一种氧化石墨烯的制备方法，其特征在于所述的制备方法包括以下步骤：
打开反应器，向反应器中分别加入浓硝酸为220g～240g、石墨鳞片为15～25g、高锰酸钾为10～26g，反应器内温度为10～20℃，将上述的各成分进行搅拌反应，反应时间为30min～50min；
再将反应器温度升高至50℃，加入水为410g～460g、次氯酸钠4～13g、双氧水5～8g，再进行反应，反应时间为20min～30min；
冷却，再将反应器内各种成分进行离心，离心转速为6000rpm，时间为30min；
收集沉淀，用水清洗后，再将上述的沉淀置于水中。
2.进行超声处理，超声功率为400w～700w，超声时间为40min，超声后，制备得到氧化石墨烯。
3.根据权利要求1所述的一种氧化石墨烯的制备方法，其特征在于所述的制备方法中石墨鳞片为20g。
4.根据权利要求1所述的一种氧化石墨烯的制备方法，其特征在于所述的制备方法中高锰酸钾为20g。
5.根据权利要求1所述的一种氧化石墨烯的制备方法，其特征在于所述的制备方法中超声功率为600w。
6.根据权利要求1至4任一所述的一种氧化石墨烯的制备方法制备得到的氧化石墨烯。
7.根据权利要求5所述的氧化石墨烯在制备石墨烯中的用途。
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