[发明专利]从有机材料制备磺化石墨烯的方法以及磺化石墨烯

权利要求书

1.一种从有机材料制备磺化石墨烯的方法，所述方法包括以下步骤：

第一接触步骤：在第一温度使含有氧化性磺化剂的反应介质与所述有机材料接触；和

第二接触步骤：在第一接触步骤结束后，将反应温度升高至第二温度使其继续反应，从而获得所述磺化石墨烯，

其中所述第一温度为所述有机材料的熔融温度至低于所述反应介质的沸点，所述第二温度为所述反应介质的沸点以上，其中所述第一温度为40-130℃；所述第二温度为150-220℃；

所述有机材料选自有机高分子材料和有机小分子材料，所述有机高分子材料选自：聚乙烯蜡、聚乙炔、含卤族元素的聚炔烃、聚乙烯、含卤族元素的聚烯烃，所述有机小分子材料选自C₄-C₅₀直链烃或带苯环结构的芳香烃；

所述有机材料与反应介质的重量比为5:1至1:500。

2.权利要求1的方法，其中所述氧化性磺化剂选自：通式R-SO₃H的化合物，其中R选自F、Cl、Br；H₂SO₄与HCl的组合；H₂SO₄与HF的组合；浓硫酸；发烟硫酸；及其组合。

3.权利要求2的方法，其中所述氧化性磺化剂在所述反应介质中的浓度为高于98 %。

4.权利要求1的方法，其中所述第二接触步骤在所述含有氧化性磺化剂的反应介质中进行。

5.权利要求1的方法，其中所述第一接触步骤进行的时间为1小时至40小时；所述第二接触步骤进行的时间为1小时至40小时。

6.权利要求1的方法，其中所述有机高分子材料选自：氯化聚乙烯、乙炔低聚物、聚氯乙烯。

7.权利要求1的方法，其中所述有机材料的结晶度为大于0且小于等于30%；所述有机材料的分子量为：50-50000。

8.权利要求7的方法，其中所述有机材料的分子量为：50-10000。

9.权利要求1的方法，其中所述有机材料的结晶度为20~40%；所述有机材料的分子量为：50-50000。

10.权利要求9的方法，其中所述有机材料的分子量为：50-10000。

11.权利要求1的方法，其中所述有机材料的结晶度为50~80%；所述有机材料的分子量为：50-50000。

12.权利要求11的方法，其中所述有机材料的分子量为：50-10000。

13.权利要求1的方法，其中所述有机材料的结晶度为60%~90%；所述有机材料的分子量为：50-50000。

14.权利要求13的方法，其中所述有机材料的分子量为：50-10000。

15.权利要求1的方法，其中所述有机材料与反应介质的重量比为：1:3至1:70。

16.一种磺化石墨烯，其中所述磺化石墨烯带有磺酸基团，其特征在于，所述磺化石墨烯的碳/硫比为12:1至1:1；其中所述磺化石墨烯的片径即材料的平面直径为大于10微米；厚度为0.5至100纳米，所述磺化石墨烯的厚度均一度超过80%；所述磺化石墨烯的片径均一度超过80%。

17.权利要求16的磺化石墨烯，其中所述磺化石墨烯的片径为大于50微米；厚度为1至50纳米；所述磺化石墨烯的厚度均一度超过90%；所述磺化石墨烯的片径均一度超过90%。

18.权利要求16的磺化石墨烯，其中所述磺化石墨烯的碳/硫比为10:1至2:1。

19.权利要求16的磺化石墨烯，其中所述磺化石墨烯的碳/硫比为8:1至3:1。

20.权利要求16的磺化石墨烯，其中所述磺化石墨烯的碳/硫比为6:1至3:1。

21.权利要求17的磺化石墨烯，其中所述磺化石墨烯的片径为大于或等于100微米至小于1000微米。

22.权利要求17的磺化石墨烯，其中所述磺化石墨烯的厚度为1至10纳米。