[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：

对金属衬底进行酸处理；

将经过酸处理的所述金属衬底置于无氧环境中，加热至600~900℃，然后在紫外光照射条件下通入保护性气体与气体含碳物质进行化学气相沉积反应，停止反应后，得到附着于所述金属衬底表面上的碳纳米壁；

分离所述金属衬底与所述碳纳米壁，得到碳纳米壁粉末；

将所述碳纳米壁粉末与金属氯化物按照质量比为1:0.8~1:1.2的比例混合，并于460~550℃下反应，得到含金属氯化物插层的碳纳米壁；

按照质量体积比为1g:100~1000mL的比例将所述金属氯化物插层的碳纳米壁加入至丙酮中，在频率为10~1000Hz、电场强度为50~5000V/m的交变电场中剥离，分离提纯后得到所述石墨烯纳米带。

2.如权利要求1所述的石墨烯纳米带的制备方法，其特征在于，所述对金属衬底进行酸处理的步骤包括：

将待处理的金属衬底放入浓度为0.01~1mol/L的酸溶液中刻蚀0.5~10分钟，然后依次用去离子水、乙醇及丙酮进行清洗，即得到所述经酸处理后的金属衬底。

3.如权利要求1或2所述的石墨烯纳米带的制备方法，其特征在于，所述金属衬底为铁箔、镍箔或钴箔；所述酸为盐酸、硫酸或硝酸。

4.如权利要求1所述的石墨烯纳米带的制备方法，其特征在于，所述停止反应的过程包括依次停止通入所述气体含碳物质、停止对所述金属衬底加热、停止对所述金属衬底进行紫外光照射以及待金属衬底冷却至室温后停止通入保护性气体的步骤。

5.如权利要求1所述的石墨烯纳米带的制备方法，其特征在于，所述气体含碳物质的流速为10~1000sccm，所述保护性气体与气体含碳物质的体积比为1:2~1:10，通入所述含碳物质的时间为30~300分钟。

6.如权利要求1所述的石墨烯纳米带的制备方法，其特征在于，所述保护性气体为氦气、氮气或氩气。

7.如权利要求1所述的石墨烯纳米带的制备方法，其特征在于，所述气体含碳物质为甲烷、乙烷、丙烷、乙炔或乙醇。

8.如权利要求1所述的石墨烯纳米带的制备方法，其特征在于，所述分离提纯的步骤为：将经离心剥离后的物质过滤，得到的固体物用去离子水清洗，直至用Ag⁺检测清洗后的溶液无沉淀产生为止。

9.如权利要求1所述的石墨烯纳米带的制备方法，其特征在于，所述金属氯化物为氯化铁、氯化镍、氯化铜、氯化钴、氯化钾、氯化镁、氯化铅、氯化锌、氯化钙与氯化钡中的至少一种。

10.一种如权利要求1-9中任一项所述的石墨烯纳米带的制备方法制备得到的石墨烯纳米带。