[发明专利]一种高效制备氟化石墨烯的方法

权利要求书

1.一种高效制备氟化石墨烯的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、以膨胀石墨为碳源，通过高温气相氟化法，制备具有高氟含量的氟化膨胀石墨；

步骤二、以有机物为插层剂，通过高温水热法制备氟化膨胀石墨/有机物复合材料；

步骤三、对所制备的氟化膨胀石墨/有机物复合材料进行球磨和超声波处理，得到氟化石墨烯分散液；

步骤四、对氟化石墨烯分散液进行离心分离，收集上层液体，经过洗涤、抽滤、烘干得到层厚在5层以内的氟化石墨烯。

2.如权利要求1所述的一种高效制备氟化石墨烯的方法，其特征在于，步骤一所述的碳源为商品化销售的膨胀石墨，其碳含量大于95％；高温气相氟化法所用的氟源为高纯氟气、氟气/氮气混合气、氟气/氩气混合气、三氟化氮中的一种；在一定的温度范围500～700℃、压强100～500KPa条件下制备得到氟化膨胀石墨，氟化膨胀石墨的氟含量为50％～70％。

3.如权利要求1或2所述的一种高效制备氟化石墨烯的方法，其特征在于，步骤二所述的插层剂有机物为N-甲基吡咯烷酮，N,N-二甲基甲酰胺，N,N-二甲基乙酰胺，四甲基脲，N-甲基乙酰胺，乙酰胺，吡咯，吡啶，四氢呋喃，三氯甲烷，乙腈，丙酮，二甲基亚砜，γ-丁内酯，1,3-二甲基-2-咪唑并烷酮中的一种或多种的混合物；将氟化膨胀石墨与有机物按质量比为1:5～1:300混合放入水热反应釜中，进行高温水热制备氟化膨胀石墨/有机物复合材料。

4.如权利要求1至3中任一项所述的一种高效制备氟化石墨烯的方法，其特征在于，步骤三所述的球磨法为通过高能球磨机进行粉碎，转速300～800r/min，球磨时间2～48h；通过超声波处理器进行粉碎，超声频率在20～100kHz，超声处理时间1～120h，得到氟化石墨烯分散液。

5.如权利要求1至4中任一项所述的一种高效制备氟化石墨烯的方法，其特征在于，步骤四所述的对氟化石墨烯分散液进行离心，转速控制在500～20000rpm，时间10～100min，收集上层液，经过洗涤、抽滤、烘干，得到厚度为5层以内的氟化石墨烯。