[发明专利]一种石墨烯的制备方法

权利要求书

1.一种石墨烯的制备方法，其特征在于，该方法至少包括以下步骤：

(1)将石墨与插层剂混合，进行边缘氧化插层反应，形成带有边缘插层的石墨层间化合物；

(2)将步骤(1)中所述带有边缘插层的石墨层间化合物投入气泡反应剂，进行气泡剥离反应，形成带有石墨烯聚集体的石墨烯分散液。

2.根据权利要求1所述的石墨烯的制备方法，其特征在于：步骤(1)中所述石墨为天然石墨或人造石墨，所述石墨的粒径范围为1-100μm。

3.根据权利要求1所述的石墨烯的制备方法，其特征在于：步骤(1)中反应温度为30-200℃，反应时间为1-24h。

4.根据权利要求1所述的石墨烯的制备方法，其特征在于：步骤(1)中所述石墨与所述插层剂的质量比为1:(1-10)。

5.根据权利要求1所述的石墨烯的制备方法，其特征在于：步骤(1)中所述插层剂为过硫酸复合盐(2KHSO₅·KHSO₄·K₂SO₄)，[N(C₄H₉)₄]₅·2HSO₅·HSO₄·SO₄中的一种或二者的混合物。

6.根据权利要求1所述的石墨烯的制备方法，其特征在于：步骤(1)中所述插层剂为常规氧化剂中一种或者两种，所述常规氧化剂包括KMnO₄、K₂FeO₄和KClO₃。

7.根据权利要求1所述的石墨烯的制备方法，其特征在于：步骤(2)中反应温度为30-100℃，浸泡时间为4-24h。

8.根据权利要求1所述的石墨烯的制备方法，其特征在于：步骤(2)中所述气泡反应剂包括双氧水与草酸铵混合溶液、双氧水与碳酸钠混合溶液、双氧水与氨水混合溶液这几种混合溶液的一种或几种。

9.根据权利要求1所述的石墨烯的制备方法，其特征在于：步骤(2)中所述气泡剥离反应在水中或低毒性有机溶剂中进行，所述的低毒性有机溶剂为N,N-二甲基甲酰胺(DMF)、N-甲基吡咯烷酮(NMP)、二甲基亚砜(DMSO)溶剂中任意一种。

10.根据权利要求1所述的石墨烯的制备方法，其特征在于：在形成带有石墨烯聚集体的石墨烯分散液后，还包括对带有石墨烯聚集体的石墨烯分散液进行弱超声处理，获得石墨烯水相分散液的步骤。

11.根据权利要求10所述的石墨烯的制备方法，其特征在于：所述弱超声处理中超声功率范围为50-100W，所述弱超声处理的时间为10-30min。

12.根据权利要求10或11所述的石墨烯的制备方法，其特征在于：获得所述石墨烯水相分散液后，还包括对所述石墨烯水相分散液过滤或离心，以获得石墨烯浓缩浆料的步骤。

13.根据权利要求12所述的石墨烯的制备方法，其特征在于：获得所述石墨烯浓缩浆料后，还包括对所述石墨烯浓缩浆料抽滤、干燥，以获得石墨烯膜的步骤。