[发明专利]一种以生物为碳源制备三维多孔/二维片层石墨烯的方法

权利要求书

1.一种以生物质为碳源制备二维片层石墨烯的方法，其特征在于，包括如下步骤：

（1）将生物质碳源材料浸泡在Fe(NO₃)₃·9H₂O溶液中；

（2）将浸泡后的生物质碳源材料在惰性气氛下煅烧碳化，得到Fe₂O₃/C复合物前躯体，再于水中清洗；

（3）在清洗后的Fe₂O₃/C复合物前躯体中加入活化剂，并用纯水溶解混合，干燥，得到中间产物；

（4）将得到的中间产物在惰性气体气氛中进行热处理；

（5）热处理后的产物用盐酸清洗，洗去金属及其氧化物，再用去离子水洗至洗涤液呈中性，干燥，得到二维片层石墨烯。

2.根据权利要求1所述的一种以生物质为碳源制备二维片层石墨烯的方法，其特征在于，步骤（1）中，所述生物质碳源材料包括木耳，干的生物质碳源材料需要在去离子水中浸泡膨胀后再于Fe(NO₃)₃·9H₂O溶液中浸泡18~20h；所述Fe(NO₃)₃·9H₂O溶液的浓度为0.5~3M。

3.根据权利要求1所述的一种以生物质为碳源制备二维片层石墨烯的方法，其特征在于，步骤（2）中，所述煅烧的温度为300~450℃，时间为2~4h；所述清洗的时间为20min~6h。

4.根据权利要求1所述的一种以生物质为碳源制备二维片层石墨烯的方法，其特征在于，步骤（2）中，将浸泡后的生物质碳源材料经干燥后再进行煅烧碳化。

5.根据权利要求1所述的一种以生物质为碳源制备二维片层石墨烯的方法，其特征在于，步骤（2）中所述清洗的时间为30~40min。

6.根据权利要求1所述的一种以生物质为碳源制备二维片层石墨烯的方法，其特征在于，步骤（3）中，所述活化剂为氢氧化钾、氢氧化钠、氢氧化钙、磷酸、硫酸和氯化锌中的一种以上，生物质碳源材料与活化剂的质量比为1:1~5；所述干燥是在80~130℃条件下干燥1~5h。

7.根据权利要求1所述的一种以生物质为碳源制备二维片层石墨烯的方法，其特征在于，步骤（4）中，所述热处理是先以升温速率5~10℃/min升温至300~400℃，保温0~1h；再以升温速率10℃/min升温至600~800℃，热处理2~5h。

8.根据权利要求1所述的一种以生物质为碳源制备二维片层石墨烯的方法，其特征在于，步骤（5）中，所述干燥是在40~100℃的条件下干燥0.5~5h。

9.根据权利要求1所述的一种以生物质为碳源制备二维片层石墨烯的方法，其特征在于，步骤（2）、（4）中，所述惰性气氛为氮气、氩气和氦气中的一种以上。