[发明专利]一种高比表面石墨烯及其制备方法和用途

权利要求书

1.一种制备高比表面石墨烯的方法，其特征在于，所述方法为将强碱固体加入氧化石墨烯溶液中，混合均匀得悬浮液，将悬浮液中的水分蒸发去除，得固体，最后将固体粉碎，煅烧得到高比表面石墨烯初品；

可选地，在煅烧后，将所得固体进行水洗，干燥得高比表面石墨烯。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将悬浮液中的水分蒸发去除的步骤通过干燥来进行，优选油浴干燥、鼓风干燥或真空干燥中的1种或至少2种的组合，进一步优选油浴干燥和/或鼓风干燥；

优选地，所述干燥的温度为80~180℃，优选100~180℃；

优选地，所述干燥的时间为17~46h，优选18~24h。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述将悬浮液中的水分蒸发去除的步骤为：将悬浮液置于油浴中进行油浴干燥至悬浮液失去流动性，然后将所得产物鼓风干燥；

优选地，所述油浴干燥的温度为110~180℃，优选120~180℃；

优选地，所述油浴干燥的时间为2~8h，优选3~6h；

优选地，所述鼓风干燥的温度为80~140℃，优选80~120℃；

优选地，所述鼓风干燥的时间为15~36h，优选18~24h。

4.如权利要求1-3之一所述的方法，其特征在于，所述氧化石墨烯与强碱的质量比为1:1~1:5，，优选1:1~1:4，进一步优选1:1.5~1:3.5；

优选地，所述强碱选自氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化锂或氢氧化钙中的任意1种或至少2种的组合。

5.如权利要求1-4之一所述的方法，其特征在于，所述氧化石墨烯溶液通过如下方法而制备：将石墨氧化得氧化石墨，加水超声得氧化石墨烯溶液；

优选地，所述石墨氧化的方式选自Brodie法、Staudenmaie法、Hummers法或改性Hummers法中的任意1种；

优选地，所述悬浮液中，氧化石墨烯的浓度为0.001~0.2g/mL，优选0.01~0.18g/mL。

6.如权利要求1-5之一所述的方法，其特征在于，所述混合的方式选自超声、磁力搅拌、机械搅拌中的任意1种或至少2种的组合；

优选地，所述煅烧在保护性气氛下进行，所述保护性气氛选自氮气、氩气、氦气、氖气中的任意1种或至少2种的组合，优选氮气和/或氩气；

优选地，所述煅烧的温度为700℃~1000℃，优选750-950℃，进一步优选800-900℃；

优选地，所述煅烧的时间为2~4h，优选2.5~3.5h。

7.如权利要求1-6之一所述的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

（1）将氧化石墨加水超声得到氧化石墨烯水溶液；

（2）将强碱加入氧化石墨烯水溶液中，混合均匀得悬浮液；

（3）将悬浮液置于油浴中进行油浴干燥至悬浮液失去流动性，然后将所得产物鼓风干燥15~36h，得固体；

（4）将固体粉碎，在700℃~1000℃下高温煅烧得到高比表面石墨烯初品；

可选地，将得到的高比表面石墨烯初品进行水洗，干燥得到高比表面石墨烯。

8.一种如权利要求1-7之一所述的方法制备得到的高比表面石墨烯，其特征在于，所述石墨烯的比表面积≥500m²/g，优选1000~2500m²/g。

9.一种如权利要求8所述的高比表面石墨烯的用途，其特征在于，所述高比表面石墨烯用于超级电容器、锂离子电池或者燃料电池，以及纳电子器件、高频电路、光子传感器、基因电子测序和减少噪音。