[发明专利]一种氧化石墨烯的制备方法

权利要求书

1.一种氧化石墨烯的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

A)将石墨、插层剂和辅助插层剂混合后，进行反应，得到反应混合物；

所述辅助插层剂包括浓硝酸；

B)降温后，将上述步骤得到的反应混合物和氧化剂再次反应，加入水，再升温反应后，得到中间体系；

所述石墨与所述氧化剂的质量比为1：(1.5～2.0)；

C)将上述步骤得到的中间体系与还原剂继续反应后，得到氧化石墨烯；

所述氧化石墨烯为中度氧化石墨烯；

所述氧化石墨烯中，碳元素与氧元素的摩尔比为(1.6～1.89)：1；

所述氧化石墨烯的片层厚度为5～10nm。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述石墨包括鳞片石墨和/或可膨胀石墨；

所述插层剂包括浓硫酸、浓磷酸、高氯酸、高碘酸和三氟甲磺酸中的一种或多种；

所述氧化剂包括高锰酸钾、高锰酸钠、高锰酸锂、锰酸钾、高铁酸钾、高铁酸钠、高碘酸钠、重铬酸钠、高氯酸钾、氯酸钾、次氯酸钠、过硼酸钾、三氧化铬和过硫酸铵中的一种或多种；

所述还原剂包括双氧水、硫代硫酸钠、亚硫酸钠和亚硫酸氢钠中的一种或多种。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述石墨与所述插层剂的质量比为1：(50～70)；

所述石墨与所述辅助插层剂的质量比为1：(1～1.8)；

所述石墨与所述水的质量比为1：(30～40)；

所述石墨与所述还原剂的质量比为1：(1～3)。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述反应的时间为8～12小时；

所述反应的温度为25～30℃。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤A)具体为：将石墨与插层剂先混合，再加入辅助插层剂进行反应，得到反应混合物；

所述先混合的时间为1～2小时。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述再次反应的温度为5～10℃；

所述再次反应的时间为48～65小时。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述加入水的温度为小于50℃；

所述升温反应的温度为80～95℃；

所述升温反应的时间为2～5小时。

8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述继续反应的温度为40～50℃；

所述继续反应的时间为2～6小时。

9.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述继续反应后还包括后处理步骤；

所述后处理步骤包括清洗、分离和干燥中的一种或多种；

所述后处理步骤后，硫酸根离子含量为小于等于50ppm。

10.一种石墨烯，其特征在于，由权利要求1～9任意一项所制备的氧化石墨烯经还原后得到；

所述还原包括热还原和/或化学还原。