[发明专利]制备石墨烯的方法以及由该方法制备的石墨烯

权利要求书

1.一种制备石墨烯的方法，其特征在于，所述方法包括下列步骤：

(a)制备膨胀石墨；

(b)将得自步骤(a)的膨胀石墨与氧化剂混合并引发弱氧化反应，得到氧化的膨胀石墨；

(c)将得自步骤(b)的氧化的膨胀石墨在剥离溶剂中进行剥离，获得石墨烯悬浮液。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(b)中所述的氧化剂包括浓硫酸与硝酸的混合液，以及氯酸钾。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述膨胀石墨与所述氯酸钾混合的比例为1：1～1：3。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，步骤(a)中所述制备膨胀石墨，包括下列步骤：

(i)将石墨粉与氯磺酸混合并放入反应器中加热，得到预处理石墨；

(ii)将得自步骤(i)的预处理石墨与浓硫酸混合，搅拌并滴加过氧化氢溶液引发膨胀反应，得到预处理膨胀石墨；

(iii)将得自步骤(ii)的预处理膨胀石墨加水分离，再经过滤、水洗和干燥，得到膨胀石墨。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在步骤(i)中，将石墨粉与氯磺酸混合并放入反应器中在温度为110℃～130℃的条件下加热4～6小时。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，在步骤(i)中，将石墨粉与氯磺酸混合并放入聚四氟乙烯反应釜中在温度为120℃的条件下加热5小时。

7.根据权利要求4至6中任一项所述的方法，其特征在于，步骤(i)中所述石墨粉的质量与氯磺酸的体积比为1kg：100l～1kg：300l，所述石墨粉的质量与步骤(ii)中所述浓硫酸的体积比为1kg：250l～1kg：750l，所述石墨粉的质量与步骤(ii)中所述过氧化氢的体积比为1kg：100l～1kg：500l。

8.根据权利要求4至7中任一项所述的方法，其特征在于，步骤(i)中所述石墨粉的颗粒大小为200～800目。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的方法，其特征在于，在步骤(c)中，将得自步骤(b)的氧化的膨胀石墨在N-甲基吡咯烷酮(NMP)中进行超声剥离，获得石墨烯悬浮液。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，在步骤(c)中，所述将得自步骤(b)的氧化的膨胀石墨在NMP中在超声功率为50～300W的条件下超声0.5～2小时。

11.一种根据权利要求1-10中任一项所述的方法制备的石墨烯，所述石墨烯的碳氧比大于10，且所述石墨烯的电导率大于1000S/m。

12.根据权利要求11所述的石墨烯，所述石墨烯的电导率大于2300S/m。