[发明专利]一种石墨烯多孔颗粒的制备方法

说明书

本发明提供了一种石墨烯多孔颗粒的制备方法，首先将氧化石墨烯、石墨烯和水混合，得到氧化石墨烯/石墨烯分散液；然后将所述氧化石墨烯/石墨烯分散液滴在疏水材料表面，使氧化石墨烯/石墨烯分散液成滴状分散于疏水材料表面，然后经干燥，得到氧化石墨烯/石墨烯复合材料；再将所述氧化石墨烯/石墨烯复合材料在氮气或惰性气体氛围中进行热还原，得到石墨烯多孔颗粒。本发明所提供的石墨烯多孔颗粒的制备方法具有工艺简单的优势，且成品率高，有利于工业化生产。

技术领域

本发明涉及石墨烯多孔材料的技术领域，尤其涉及一种石墨烯多孔颗粒的制备方法。

背景技术

石墨烯由于具有优异的力学、热学、电学和光学等性能，受到越来越多的重视，其在电子、导电纳米复合材料、薄膜、电磁屏蔽和传感器等众多领域都有着广泛的应用。而石墨烯三维材料的出现，扩大了石墨烯的应用领域，如应用于催化剂载体、能源储存和环境保护等领域。并且，石墨烯三维材料可以方便地集成在现有的使用系统中，从而可以很快的加以应用。在石墨烯三维材料中，石墨烯多孔材料在环保、电池电极材料、催化等领域的应用最为广泛。

目前石墨烯多孔材料的制备方法主要包括冷冻干燥法和超临界干燥法。前者是先制备石墨烯水凝胶，完后进行冷冻结冰，再在高真空环境下，让结的冰直接升华为气体，从而留下大量的孔，得到石墨烯多孔材料。后者是先制备石墨烯水凝胶，然后再通过压力和温度的控制，使凝胶中的溶剂在干燥过程中达到其本身的临界点，完成液相至气相的超临界转变，得到石墨烯多孔材料。这两种制备工艺存在工艺复杂、低效的缺点，因此，这两种工艺非常不适合工业化生产。

发明内容

技术问题：本发明的目的在于提供一种石墨烯多孔颗粒的制备方法，该制备方法工艺简单，易于操作。

技术方案：本发明提供了一种石墨烯多孔颗粒的制备方法，包括如下步骤：

(1)将氧化石墨烯、石墨烯和水混合，得到氧化石墨烯-石墨烯分散液；

(2)将所述氧化石墨烯-石墨烯分散液滴在疏水材料表面，使氧化石墨烯-石墨烯分散液成滴状分散于疏水材料表面，然后经干燥，得到氧化石墨烯-石墨烯复合材料；

(3)将所述氧化石墨烯-石墨烯复合材料在惰性气体氛围中进行热还原，得到石墨烯多孔颗粒。

优选的，所述氧化石墨烯和石墨烯的质量比为1:0.3～7。

优选的，所述氧化石墨烯和石墨烯的质量比为1:3～7。

优选的，所述氧化石墨烯-石墨烯分散液中氧化石墨烯的浓度为1～5mg/mL。

优选的，所述疏水材料为疏水性铜网、荷叶、聚四氟乙烯或七氟丙烯酸酯。

优选的，所述疏水材料为表面涂覆有低表面能物质的玻璃、硅片、金属片或塑料，所述低表面能物质为含氟丙基笼状倍半硅氧烷或二甲基硅油。

优选的，所述热还原的温度为300～1500℃，所述热还原的时间为0.5～5h。

优选的，所述热还原的温度为600～1200℃。

优选的，所述热还原的温度为700～900℃。