[发明专利]石墨烯纳米带及其制备方法

权利要求书

1.一种石墨烯纳米带的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

(a) 制备氧化碳纳米壁浆料：取碳纳米壁加入到浓硫酸中，加入高锰酸钾并搅拌，再加入去离子水进行抽滤，之后用盐酸进行洗涤，抽滤到滤液呈中性，得到氧化碳纳米壁浆料；

(b) 制备石墨烯纳米带：将所述氧化碳纳米壁浆料干燥后，按质量体积比1g：（5～1000）ml，将所述氧化碳纳米壁加入到装有温度为150～300℃的离子液体溶剂的容器中均匀混合，经微波剥离后进行初次过滤，将得到的滤渣再经过有机溶剂过滤，用去离子水过滤至滤液呈中性，最后将所述滤渣干燥至恒重即可得石墨烯纳米带。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在所述步骤(a)中，所述碳纳米壁、所述浓硫酸、所述高锰酸钾及所述过氧化氢的质量体积比为：50g：1150ml：150g：250 ml。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在所述步骤(b)中，所述微波功率为1000～2000w，所述微波的时间为10～300分钟，所述干燥是在真空干燥箱中进行的，所述干燥的温度为60～100℃。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在所述步骤(b)中，所述离子液体为1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸、1-乙基-3-甲基咪唑三氟甲磺酰亚胺、1-乙基-3-甲基咪唑三氟甲磺酸、1-乙基-3-甲基咪唑三氟乙酸、1-乙基-3-甲基咪唑三氟甲磺酰碳、1-乙基-3-甲基咪唑五氟乙酰亚胺、1-乙基-3-甲基咪唑二氰化氮、1-乙基-3,5-二甲基咪唑三氟甲磺酰亚胺、1,3-二乙基-4-甲基咪唑三氟甲磺酰亚胺、1,3-二乙基-5-甲基咪唑三氟甲磺酰亚胺中的至少一种。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在所述步骤(b)中，所述有机溶剂为1-甲基-2-吡咯烷酮或N，N-二甲基甲酰胺。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在所述步骤(a)中，制备所述碳纳米壁的方法包括如下步骤：

(c) 刻蚀衬底：用0.01～1mol/L的稀酸溶液将衬底刻蚀0.5～10分钟后清洗干净；

(d) 制备碳纳米壁：将所述衬底置于无氧环境中加热至600～900℃，然后开启紫外光照射所述衬底表面，再通入含碳物质与保护性气体并保持30～300分钟，在所述衬底表面得到碳纳米壁。

7. 根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，在所述步骤(c)中，所述衬底为铁箔、镍箔、钴箔中一种，所述稀酸溶液为盐酸、硝酸、硫酸中的一种。

8.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，在所述步骤(c)中，所述稀酸溶液的浓度为0.1～0.5mol/L，所述刻蚀的时间为1～3分钟，所述衬底是用去离子水、乙醇、丙酮依次进行清洗的。

9.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，在所述步骤(d)中，所述含碳物质为甲烷、乙烷、丙烷、乙炔、乙醇中的一种，所述保护性气体为氦气、氮气、氩气中的一种，通入所述含碳物质的流速为10～1000 sccm，所述含碳物质与所述保护性气体的体积比为（2～10）：1。

10.一种权利要求1至9任一所述的制备方法制得的石墨烯纳米带。