[发明专利]一种一锅法快速制备单层氧化石墨烯的方法

权利要求书

1.一种一锅法快速制备单层氧化石墨烯的方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)将石墨与浓酸或者其混酸在20-50℃下搅拌混合浸润5min-1h，加入强氧化剂和插层剂插层；

2)缓慢升温至30-100℃并持续搅拌1-10h，降温至20-37℃，补加浓酸或者其混酸并缓慢加入强氧化剂，20-37℃下反应0.5-3h，升温至安全温度以下10℃继续反应2-8h，以氧化剥离石墨片层；

3)缓慢倒入冰去离子水中稀释，待稳定后加入双氧水，静止，将沉淀物用1mol/L的稀盐酸和去离子水反复清洗，离心分离得到单层氧化石墨烯。

2.根据权利要求1所述的一种一锅法快速制备单层氧化石墨烯的方法，其特征在于，所述的浓酸或者其混酸、补加浓酸或者其混酸与石墨的比例为15-40ml：20-40ml：1g。

3.根据权利要求1所述的一种一锅法快速制备单层氧化石墨烯的方法，其特征在于，所述的插层时强氧化剂、插层剂和氧化剥离时强氧化剂与石墨的比例为0.2-0.6g：0.2-0.6:2-5g：1g，稀释时冰去离子水与石墨的比例为30-200ml：1g，双氧水与石墨的比例为1-10ml：1g。

4.根据权利要求1所述的一种一锅法快速制备单层氧化石墨烯的方法，其特征在于，所述石墨的粒度为0.5-500μm。

5.根据权利要求1所述的一种一锅法快速制备单层氧化石墨烯的方法其特征在于，所述的浓酸为浓硫酸、发烟硫酸、氯磺酸、浓磷酸、浓硝酸、氟磺酸或三氟甲磺酸中的一种或多种。

6.根据权利要求1所述的一种一锅法快速制备单层氧化石墨烯的方法其特征在于，所述的强氧化剂为过过硫酸盐、高锰酸盐、高铁酸盐、硝酸盐、高氯酸盐、亚氯酸盐或高铬酸盐中的一种或多种。

7.根据权利要求1所述的一种一锅法快速制备单层氧化石墨烯的方法其特征在于，所述的强氧化剂为以高铁酸盐为主，过硫酸盐、高锰酸盐、硝酸盐、高氯酸盐、亚氯酸盐或高铬酸盐中的一种或多种为辅的混合氧化剂，其中高铁酸盐的重量百分比大于50%。

8.根据权利要求1所述的一种一锅法快速制备单层氧化石墨烯的方法其特征在于，所述的插层剂为磷酸盐、乙酸盐、三氟乙酸盐、甲酸盐、高氯酸盐、硼酸盐以及各种盐的酸溶液或酸酐中的一种或多种。