CN105600777A - 一种聚苯乙烯修饰的三维石墨烯泡沫的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种聚苯乙烯修饰的三维石墨烯泡沫的制备方法，属于功能材料领域。所述方法：在搅拌下，先将聚苯乙烯的环己烷溶液加入到氧化石墨烯溶液中，再加入十二烷基磺酸钠的水溶液，继续搅拌，得到混合均匀的溶液；将得到的混合均匀的溶液放入液氮中冷冻，从液氮中取出后再进行冷冻干燥，得到聚苯乙烯修饰的三维石墨烯气凝胶；在氢氩混合气的保护气氛下，将聚苯乙烯修饰的三维石墨烯气凝胶进行退火处理，得到所述聚苯乙烯修饰的三维石墨烯泡沫。本发明所述方法简单、易操作，适于规模化生产；所制备的聚苯乙烯修饰的三维石墨烯泡沫具有有序的蜂窝状结构、质量轻、超压缩性能和优异的电化学性能。

Description

一种聚苯乙烯修饰的三维石墨烯泡沫的制备方法
技术领域
本发明涉及一种聚苯乙烯修饰的三维石墨烯泡沫的制备方法，属于功能材料领域。
背景技术
石墨烯(Graphene)是一种由碳原子以sp2杂化轨道组成的六角型呈蜂巢晶格的平面薄膜，是一种只有一个碳原子厚度的二维材料。因为只有一层原子，石墨烯中电子的运动被限制在一个平面上，因此石墨烯也有着全新的电学属性。石墨烯是世界上导电性最好的材料，石墨烯中电子的运动速度达到了光速的1/300，远远超过了电子在一般导体中的运动速度。石墨烯既是最薄的材料，也是最强韧的材料，断裂强度比最好的钢材还要高200倍。石墨烯具有很好的弹性，拉伸幅度能达到自身尺寸的20％。同时，石墨烯具有超大的比表面积，较低的摩擦系数以及较高的热导率。聚合物修饰的三维石墨烯泡沫因为具有多孔结构、优异的机械性能、电化学性能和导热性能，成为目前石墨烯相关材料最为热门的材料之一。另外，聚合物修饰的三维石墨烯泡沫在驱动器、能源储存与转换(锂离子电池、燃料电池、超级电容器等)、弹性导体、压力传感器和可穿戴器件等方面的应用吸引了国内外研究者的广泛关注。
目前，制备聚合物修饰的三维石墨烯泡沫的方法主要是商业泡沫模板法、有机溶胶-凝胶法、渗透-蒸发-固化法和化学还原法。但是上述方法所制备的三维石墨烯泡沫存在一定的缺点，比如商业泡沫模板法以商业聚氨酯泡沫为骨架浸泡在石墨烯溶液中制备的三维石墨烯泡沫，其压缩性主要依赖于聚氨酯泡沫骨架，而且负载在聚氨酯泡沫上的石墨烯片子容易脱落；渗透-蒸发-固化法是将制备的石墨烯骨架浸润在聚合物溶液中，在渗透过程中，聚合物容易在石墨烯骨架外面堆叠和团聚，不能很好的分散在石墨烯骨架中，在蒸发固化过程中，石墨烯片子收缩严重，破坏了它的多孔结构，影响了石墨烯泡沫的机械性能。目前，大量制备具有多孔结构、超压缩性能、质量轻和电化学性能优异的聚合物修饰的三维石墨烯泡沫仍然具有很大的挑战。
发明内容
针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种聚苯乙烯修饰的三维石墨烯泡沫的制备方法，所述方法制备过程简单、环境友好、成本低且适合大规模生产；采用所述方法制备得到的聚苯乙烯修饰的三维石墨烯泡沫具有有序的蜂窝状结构、质量轻、超压缩性能和优异的电化学性能等特点。
本发明的目的是通过下述技术方案实现的。
一种聚苯乙烯修饰的三维石墨烯泡沫的制备方法，所述方法步骤如下：
步骤1.制备浓度为5～14mg/mL的氧化石墨烯溶液；
步骤2.在3000～6000r/min的搅拌速率下，先将聚苯乙烯的环己烷溶液加入到氧化石墨烯溶液中，再加入十二烷基磺酸钠的水溶液，继续搅拌5～20min，得到混合均匀的溶液；
步骤3.将步骤2得到的混合均匀的溶液放入液氮中冷冻，得到聚苯乙烯修饰的三维石墨烯水凝胶；
步骤4.将聚苯乙烯修饰的三维石墨烯水凝胶进行冷冻干燥，得到聚苯乙烯修饰的三维石墨烯气凝胶；
步骤5.在氢氩混合气的保护气氛下，将聚苯乙烯修饰的三维石墨烯气凝胶在200℃下退火处理1～2h，得到所述聚苯乙烯修饰的三维石墨烯泡沫。
步骤1优选采用氧化剥离石墨法(Hummers法)制备氧化石墨烯溶液。
步骤1中，氧化石墨烯溶液的浓度优选7mg/mL。
步骤2中，聚苯乙烯的环己烷溶液的浓度优选为2.5～10mg/mL。
步骤2中，聚苯乙烯的质量与氧化石墨烯的质量比为1:2.3～9。
步骤2所得的混合均匀的溶液中，十二烷基磺酸钠的浓度为2.5～4mg/mL。
所述氢氩混合气中，氩气的体积与氢气的体积比为3～5:1。
有益效果
(1)本发明所述制备方法中使用的氧化石墨烯溶液以及聚苯乙烯简单易得，成本低，合成技术成熟，适合大批量生产；使用毒性很小的环己烷作为溶剂，环境友好。
(2)本发明所述制备方法简单、易操作，适于规模化生产；通过改变搅拌速率以及十二烷基磺酸钠的加入量，可以调节聚苯乙烯修饰的三维石墨烯泡沫的密度。
(3)本发明所述方法得到的聚苯乙烯修饰的三维石墨烯泡沫，具有有序的蜂窝状结构、质量轻、超压缩性能和优异的电化学性能等特点，并且维持了宏观上泡沫的结构，便于收集和使用；所制备的聚苯乙烯修饰的三维石墨烯泡沫可应用于吸油污材料、驱动器、弹性导体、压力传感器以及能源储存和转换材料方面。
附图说明
图1为实施例1制备的聚苯乙烯修饰的三维石墨烯泡沫的透射电子显微镜(TEM)图。
图2为实施例1制备的聚苯乙烯修饰的三维石墨烯泡沫与聚苯乙烯、氧化石墨烯的傅里叶变换红外光谱对比图。
图3为实施例1制备的聚苯乙烯修饰的三维石墨烯泡沫的扫描电子显微镜(SEM)图。
图4为实施例1制备的聚苯乙烯修饰的三维石墨烯泡沫压缩曲线图。
图5为实施例2制备的聚苯乙烯修饰的三维石墨烯泡沫的扫描电子显微镜(SEM)图。
图6为实施例2制备的聚苯乙烯修饰的三维石墨烯泡沫压缩曲线图。
图7为实施例3制备的聚苯乙烯修饰的三维石墨烯泡沫的扫描电子显微镜(SEM)图。
图8为实施例3制备的聚苯乙烯修饰的三维石墨烯泡沫压缩曲线图。
图9为实施例3制备的聚苯乙烯修饰的三维石墨烯泡沫与聚苯乙烯、氧化石墨烯的热重分析对比图。
图10为实施例4制备的聚苯乙烯修饰的三维石墨烯泡沫的扫描电子显微镜(SEM)图。
图11为实施例4制备的聚苯乙烯修饰的三维石墨烯泡沫压缩曲线图。
图12为实施例5制备的聚苯乙烯修饰的三维石墨烯泡沫的扫描电子显微镜(SEM)图。
图13为实施例5制备的聚苯乙烯修饰的三维石墨烯泡沫压缩曲线图。
图14为实施例6制备的聚苯乙烯修饰的三维石墨烯泡沫的扫描电子显微镜(SEM)图。
图15为实施例6制备的聚苯乙烯修饰的三维石墨烯泡沫压缩曲线图。
图16为实施例6制备的聚苯乙烯修饰的三维石墨烯泡沫电阻变化率和时间曲线图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步的阐述。
以下实施例中：
氧化剥离石墨法(Hummers法)制备氧化石墨烯溶液的过程：将12g高纯石墨粉、280mL质量分数为98％的浓硫酸、6g硝酸钠混合均匀后，在冰浴、搅拌条件下，再加入36g的高锰酸钾，搅拌0.5h后，将温度调至35℃，继续搅拌0.5h后，加入600mL的蒸馏水，温度调至90℃，继续搅拌15min，再加入2000mL的蒸馏水，温度调至常温后，继续搅拌1h后，然后静置，1h后加入再80mL的过氧化氢，然后进行抽滤，将抽滤得到的固体用蒸馏水进行离心洗涤，得到10～18mg/mL的氧化石墨烯溶液；
5～14mg/mL的氧化石墨烯溶液的制备：将3mL所制备的10～18mg/mL的氧化石墨烯溶液滴加到洁净、干燥的表面皿上，并称量滴加氧化石墨烯溶液的表面皿的质量；将滴加氧化石墨烯溶液的表面皿放入50℃烘箱中干燥，并称量干燥后的含有氧化石墨烯的表面皿的质量；由表面皿的质量，从而准确算出所制备的10～18mg/mL的氧化石墨烯溶液的浓度，根据实验要求，向所制备的10～18mg/mL的氧化石墨烯溶液中添加去离子水，超声分散，得到5～14mg/mL的氧化石墨烯溶液。
制得的聚苯乙烯修饰的三维石墨烯泡沫的表征和测试如下：
(1)傅里叶变换红外光谱测试(Equinox55/S，德国布鲁克)：纯石墨烯、聚苯乙烯和聚苯乙烯修饰的三维石墨烯泡沫的傅里叶变换红外光谱(FT-IR)使用溴化钾压片测试；
(2)热重测试(TGA2050，美国TA仪器公司)：纯石墨烯、聚苯乙烯和聚苯乙烯修饰的三维石墨烯泡沫的热重分析(TGA)是以10℃/min的升温速率从室温到600℃测定；
(3)透射电子显微镜测试：取聚苯乙烯修饰的三维石墨烯泡沫1mg，然后分散在2mL乙醇溶液中，置于超声机中超声60min后，取10μL滴加至铜网上，晾干，然后将铜网放置投射电子显微镜(7650BHitachi，日本日立公司)样品室进行观测；
(4)扫描电子显微镜测试：取聚苯乙烯修饰的三维石墨烯泡沫块粘在导电胶上截面上，然后在扫描电子显微镜(JSM-7500F，日本岛津公司)中对样品进行测试；
(5)机械性能测定：取6mm×6mm×10mm的聚苯乙烯修饰的三维石墨烯泡沫放置在压缩测试仪器(SHIMADZUAGS-X，日本岛津公司)上，压缩速率为20mm/min,测试不同压缩程度下石墨烯泡沫产生的力；
(6)电化学性能测定：取6mm×6mm×10mm的聚苯乙烯修饰的三维石墨烯泡沫放置在压缩测试仪器上，将石墨烯泡沫用铜线连接到CHI660D电化学工作站(上海辰华仪器有限公司)上，设置电压1V，压缩速率0.5mm/s，测试时间-电流曲线。
十二烷基磺酸钠的水溶液的浓度为100mg/mL。
实施例1
1.利用Hummers法制备得到5mg/mL氧化石墨烯溶液；
2.在3000r/min的搅拌速率下，先将1mL浓度为2.5mg/mL的聚苯乙烯的环己烷溶液加入到3mL氧化石墨烯溶液，再加入100μL十二烷基磺酸钠的水溶液，继续搅拌20min，得到混合均匀的溶液；
3.将步骤2得到的混合均匀的溶液放入液氮中冷冻10min，得到聚苯乙烯修饰的三维石墨烯水凝胶；
4.将聚苯乙烯修饰的三维石墨烯水凝胶放入冻干机中干燥36h，得到聚苯乙烯修饰的三维石墨烯气凝胶；
5.在氢气与氩气的体积为3:1的混合气体保护气氛下，将聚苯乙烯修饰的三维石墨烯气凝胶在200℃下退火处理2h，得到聚苯乙烯修饰的三维石墨烯泡沫。
将得到的聚苯乙烯修饰的三维石墨烯泡沫压缩到90％，释放后聚苯乙烯修饰的三维石墨烯泡沫可以回复到原来的形状，而且其结构没有得到破坏，说明退热还原后聚苯乙烯修饰的三维石墨烯泡沫具有超压缩的性能。从TEM图，如图1所示，可以看出聚苯乙烯均匀的负载在石墨烯上，增加了石墨烯片层的厚度，从而增强压缩性。与聚苯乙烯以及氧化石墨烯的红外光谱图相比可知，所制备的聚苯乙烯修饰的三维石墨烯泡沫在699cm-1，755cm-1，1420cm-1以及1498cm-1处有苯环的吸收峰；在2917cm-1和3023cm-1处有属于聚苯乙烯中的C-H键的伸缩振动峰，说明聚苯乙烯负载在石墨烯上，见图2。从图3的SEM图中可以看出，所制备的聚苯乙烯修饰的三维石墨烯泡沫为蜂窝状结构。利用压缩机对聚苯乙烯修饰的三维石墨烯泡沫的机械性能进行测定，如图4所示，压缩到60％时压强达到9KPa。
实施例2
1.利用Hummers法制备得到7mg/mL氧化石墨烯溶液；
2.在3000r/min的搅拌速率下，先将1mL浓度为2.5mg/mL的聚苯乙烯的环己烷溶液加入到3mL氧化石墨烯溶液，再加入150μL十二烷基磺酸钠的水溶液，继续搅拌10min，得到混合均匀的溶液；
3.将步骤2得到的混合均匀的溶液放入液氮中冷冻10min，得到聚苯乙烯修饰的三维石墨烯水凝胶；
4.将聚苯乙烯修饰的三维石墨烯水凝胶放入冻干机中干燥36h，得到聚苯乙烯修饰的三维石墨烯气凝胶；
5.在氢气与氩气的体积为5:1的混合气体的保护气氛下，将聚苯乙烯修饰的三维石墨烯气凝胶在200℃下退火处理1h，得到聚苯乙烯修饰的三维石墨烯泡沫。
图5为所制备的聚苯乙烯修饰的三维石墨烯泡沫的SEM图，从图中可以看到聚苯乙烯修饰的三维石墨烯泡沫为蜂窝状结构；石墨烯表面有褶皱存在，在扫描电子显微镜下其透明度有所改变。与聚苯乙烯以及氧化石墨烯的红外光谱图相比，所制备的聚苯乙烯修饰的三维石墨烯泡沫的红外光谱图中，在699cm-1，755cm-1，1420cm-1以及1498cm-1处有苯环的吸收峰，在2917cm-1和3023cm-1处有属于聚苯乙烯中的C-H键的伸缩振动峰，表明石墨烯中掺杂了聚苯乙烯。对制备的聚苯乙烯修饰的三维石墨烯泡沫的机械性能进行测试，如图6所示，最大压缩程度为60％，压强达到24KPa。
实施例3
1.利用Hummers法制备得到7mg/mL氧化石墨烯溶液；
2.在6000r/min的搅拌速率下，先将1mL浓度为5mg/mL的聚苯乙烯的环己烷溶液加入到3mL氧化石墨烯溶液，再加入100μL十二烷基磺酸钠的水溶液，继续搅拌20min，得到混合均匀的溶液；
3.将步骤2得到的混合均匀的溶液放入液氮中冷冻10min，得到聚苯乙烯修饰的三维石墨烯水凝胶；
4.将聚苯乙烯修饰的三维石墨烯水凝胶放入冻干机中干燥36h，得到聚苯乙烯修饰的三维石墨烯气凝胶；
5.在氢气与氩气的体积为4:1的混合气体的保护气氛下，将聚苯乙烯修饰的三维石墨烯气凝胶在200℃下退火处理1.5h，得到聚苯乙烯修饰的三维石墨烯泡沫。
图7为所制备的聚苯乙烯修饰的三维石墨烯泡沫的SEM图，从图中可以看到聚苯乙烯修饰的三维石墨烯泡沫为蜂窝状结构；石墨烯表面有褶皱存在，在扫描电子显微镜下其透明度有所改变。与聚苯乙烯以及氧化石墨烯的红外光谱图相比，所制备的聚苯乙烯修饰的三维石墨烯泡沫的红外光谱图中，在699cm-1，755cm-1，1420cm-1以及1498cm-1处有苯环的吸收峰，在2917cm-1和3023cm-1处有属于聚苯乙烯中的C-H键的伸缩振动峰，表明石墨烯中掺杂了聚苯乙烯。对制备的聚苯乙烯修饰的三维石墨烯泡沫的机械性能进行测试，如图8所示，最大压缩程度为70％，压强达到35KPa。从图9的热重分析对比图中可知，温度达到300℃时，与初始时的质量相比，氧化石墨烯的质量减少了10％，这是由于石墨烯上的含氧官能团的分解造成的；纯的聚苯乙烯的分解温度为350℃，而聚苯乙烯修饰的三维石墨烯泡沫的热重曲线从345℃开始分解，与初始时的质量相比，聚苯乙烯修饰的三维石墨烯泡沫的质量减少30％，说明聚苯乙烯的掺杂量为20％。
实施例4
1.利用Hummers法制备得到10mg/mL氧化石墨烯溶液；
2.在6000r/min的搅拌速率下，先将1mL浓度为5mg/mL的聚苯乙烯的环己烷溶液加入到3mL氧化石墨烯溶液，再加入150μL十二烷基磺酸钠的水溶液，继续搅拌10min，得到混合均匀的溶液；
3.将步骤2得到的混合均匀的溶液放入液氮中冷冻10min，得到聚苯乙烯修饰的三维石墨烯水凝胶；
4.将聚苯乙烯修饰的三维石墨烯水凝胶放入冻干机中干燥36h，得到聚苯乙烯修饰的三维石墨烯气凝胶；
5.在氢气与氩气的体积为4:1的混合气体的保护气氛下，将聚苯乙烯修饰的三维石墨烯气凝胶在200℃下退火处理1.5h，得到聚苯乙烯修饰的三维石墨烯泡沫。
图10为所制备的聚苯乙烯修饰的三维石墨烯泡沫的SEM图，从图中可以看到聚苯乙烯修饰的三维石墨烯泡沫为蜂窝状结构；石墨烯表面有褶皱存在，在扫描电子显微镜下其透明度有所改变。与聚苯乙烯以及氧化石墨烯的红外光谱图相比，所制备的聚苯乙烯修饰的三维石墨烯泡沫的红外光谱图中，在699cm-1，755cm-1，1420cm-1以及1498cm-1处有苯环的吸收峰，在2917cm-1和3023cm-1处有属于聚苯乙烯中的C-H键的伸缩振动峰，表明石墨烯中掺杂了聚苯乙烯。对制备的聚苯乙烯修饰的三维石墨烯泡沫的机械性能进行测试，如图11所示，最大压缩程度为70％，压强达到45KPa。
实施例5
1.利用Hummers法制备得到10mg/mL氧化石墨烯溶液；
2.在3000r/min的搅拌速率下，先将1mL浓度为10mg/mL的聚苯乙烯的环己烷溶液加入到3mL氧化石墨烯溶液，再加入150μL十二烷基磺酸钠的水溶液，继续搅拌20min，得到混合均匀的溶液；
3.将步骤2得到的混合均匀的溶液放入液氮中冷冻10min，得到聚苯乙烯修饰的三维石墨烯水凝胶；
4.将聚苯乙烯修饰的三维石墨烯水凝胶放入冻干机中干燥36h，得到聚苯乙烯修饰的三维石墨烯气凝胶；
5.在氢气与氩气的体积为3:1的混合气体的保护气氛下，将聚苯乙烯修饰的三维石墨烯气凝胶在200℃下退火处理2h，得到聚苯乙烯修饰的三维石墨烯泡沫。
图12为所制备的聚苯乙烯修饰的三维石墨烯泡沫的SEM图，从图中可以看到聚苯乙烯修饰的三维石墨烯泡沫为蜂窝状结构；石墨烯表面有褶皱存在，在扫描电子显微镜下其透明度有所改变。与聚苯乙烯以及氧化石墨烯的红外光谱图相比，所制备的聚苯乙烯修饰的三维石墨烯泡沫的红外光谱图中，在699cm-1，755cm-1，1420cm-1以及1498cm-1处有苯环的吸收峰，在2917cm-1和3023cm-1处有属于聚苯乙烯中的C-H键的伸缩振动峰，表明石墨烯中掺杂了聚苯乙烯。对制备的聚苯乙烯修饰的三维石墨烯泡沫的机械性能进行测试，如图13所示，最大压缩程度为90％，压强达到65KPa。
实施例6
1.利用Hummers法制备得到14mg/mL氧化石墨烯溶液；
2.在3000r/min的搅拌速率下，先将1mL浓度为10mg/mL的聚苯乙烯的环己烷溶液加入到3mL氧化石墨烯溶液，再将150μL十二烷基磺酸钠的水溶液，继续搅拌10min，得到混合均匀的溶液；
3.将步骤2得到的混合均匀的溶液放入液氮中冷冻10min，得到聚苯乙烯修饰的三维石墨烯水凝胶；
4.将聚苯乙烯修饰的三维石墨烯水凝胶放入冻干机中干燥36h，得到聚苯乙烯修饰的三维石墨烯气凝胶；
5.在氢气与氩气的体积为4:1的混合气体的保护气氛下，将聚苯乙烯修饰的三维石墨烯气凝胶在200℃下退火处理2h，得到聚苯乙烯修饰的三维石墨烯泡沫。
图14为所制备的聚苯乙烯修饰的三维石墨烯泡沫的SEM图，从图中可以看到聚苯乙烯修饰的三维石墨烯泡沫为蜂窝状结构；石墨烯表面有褶皱存在，在扫描电子显微镜下其透明度有所改变。与聚苯乙烯以及氧化石墨烯的红外光谱图相比，所制备的聚苯乙烯修饰的三维石墨烯泡沫的红外光谱图中，在699cm-1，755cm-1，1420cm-1以及1498cm-1处有苯环的吸收峰，在2917cm-1和3023cm-1处有属于聚苯乙烯中的C-H键的伸缩振动峰，表明石墨烯中掺杂了聚苯乙烯。对制备的聚苯乙烯修饰的三维石墨烯泡沫的机械性能进行测试，如图15所示，最大压缩程度为80％，压强达到80KPa。对压缩过程中电阻的变化进行测试，电压设为1V，压缩机的压缩速率设为0.5mm/s，图16是压缩程度为50％时的时间-电流曲线图，在压缩过程中电阻变化率达到82％；在聚苯乙烯修饰的三维石墨烯泡沫压缩过程中可以明显观察到3V的LED灯泡亮度有明显的增加，说明在对聚苯乙烯修饰的三维多孔石墨烯泡沫压缩过程中，石墨烯片层之间逐渐接触，增加了聚苯乙烯修饰的三维多孔石墨烯泡沫的导电性，所以电阻有明显的下降。
本发明包括但不限于以上实施例，凡是在本发明精神的原则之下进行的任何等同替换或局部改进，都将视为在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种聚苯乙烯修饰的三维石墨烯泡沫的制备方法，其特征在于：所述方法步骤如下：
步骤1.制备浓度为5～14mg/mL的氧化石墨烯溶液；
步骤2.在3000～6000r/min的搅拌速率下，先将聚苯乙烯的环己烷溶液加入到氧化石墨烯溶液中，再加入十二烷基磺酸钠的水溶液，继续搅拌5～20min，得到混合均匀的溶液；
步骤3.将混合均匀的溶液放入液氮中冷冻，得到聚苯乙烯修饰的三维石墨烯水凝胶；
步骤4.将聚苯乙烯修饰的三维石墨烯水凝胶进行冷冻干燥，得到聚苯乙烯修饰的三维石墨烯气凝胶；
步骤5.在氢氩混合气的保护气氛下，将聚苯乙烯修饰的三维石墨烯气凝胶在200℃下退火处理1～2h，得到所述聚苯乙烯修饰的三维石墨烯泡沫。
2.根据权利要求1所述的一种聚苯乙烯修饰的三维石墨烯泡沫的制备方法，其特征在于：步骤1采用氧化剥离石墨法制备氧化石墨烯溶液。
3.根据权利要求1所述的一种聚苯乙烯修饰的三维石墨烯泡沫的制备方法，其特征在于：步骤1中，氧化石墨烯溶液的浓度为7mg/mL。
4.根据权利要求1所述的一种聚苯乙烯修饰的三维石墨烯泡沫的制备方法，其特征在于：步骤2中，聚苯乙烯的环己烷溶液的浓度为2.5～10mg/mL。
5.根据权利要求1所述的一种聚苯乙烯修饰的三维石墨烯泡沫的制备方法，其特征在于：步骤2中，聚苯乙烯的质量与氧化石墨烯的质量比为1:2.3～9。
6.根据权利要求1所述的一种聚苯乙烯修饰的三维石墨烯泡沫的制备方法，其特征在于：步骤2所得的混合均匀的溶液中，十二烷基磺酸钠的浓度为2.5～4mg/mL。
7.根据权利要求1所述的一种聚苯乙烯修饰的三维石墨烯泡沫的制备方法，其特征在于：所述氢氩混合气中，氩气的体积与氢气的体积比为3～5:1。
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