[发明专利]一种水溶性石墨烯材料的制备方法

权利要求书

1.一种水溶性石墨烯材料的制备方法，以天然石墨粉体为原料、高锰酸钾和柠檬酸为剥层试剂，其特征在于，包括如下步骤：

(1)准确称取50～100mg天然石墨粉体、250～500mg高锰酸钾和500～1000mg柠檬酸，加入到5～10ml球磨罐中，球磨处理30～60min，获得紫色混合物；

(2)将步骤(1)获得的紫色混合物转移到坩埚中，100～150℃热处理20～60min，冷却至室温，得到水溶性石墨烯材料粗产品；

(3)将步骤(2)坩埚中的水溶性石墨烯材料粗产品转移到玻璃烧杯中，加入50ml沸腾状态的去离子水，磁力搅拌5～10min，超声处理20～40min，高速离心获得固体，重复此过程直至离心后的清液无色透明，洗去残余的高锰酸钾和柠檬酸；

(4)将步骤(3)高速离心获得的固体转移到玻璃烧杯中，加入40ml去离子水，磁力搅拌均匀分散，滴加10～30ml过氧化氢水溶液，保持磁力搅拌5～10min，超声处理20～40min，去除残余的高锰酸钾，高速离心获得固体；

(5)将步骤(4)高速离心获得的固体转移到玻璃烧杯中，加入40ml去离子水，磁力搅拌均匀分散，滴加10～30ml盐酸水溶液，保持磁力搅拌5～10min，超声处理20～40min，去除残余的锰氧化物，高速离心获得固体；

(6)将步骤(5)高速离心获得的固体转移到玻璃烧杯中，加入40ml去离子水，磁力搅拌5～10min，超声处理20～40min，去除残余的盐酸溶液，高速离心获得固体，重复此过程直至离心后的清液酸碱中性；

(7)将步骤(6)高速离心获得的固体冻干，获得水溶性石墨烯材料。

2.根据权利要求1所述的一种水溶性石墨烯材料的制备方法，其特征在于，所述天然石墨粉体的纯度≥98.0％，所述天然石墨粉体的粒度为200～1000目，所述高锰酸钾的纯度≥99.9％，所述柠檬酸的纯度≥99.9％，所述过氧化氢水溶液的质量百分比浓度为30％，所述盐酸水溶液的质量百分比浓度为10％。

3.根据权利要求1所述的一种水溶性石墨烯材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)、步骤(4)、步骤(5)和步骤(6)中高速离心的转速为12000～20000r/min。

4.根据权利要求1所述的一种水溶性石墨烯材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)、步骤(4)、步骤(5)和步骤(6)中磁力搅拌的转速为180～300r/min。

5.根据权利要求1所述的一种水溶性石墨烯材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)、步骤(4)、步骤(5)和步骤(6)中超声处理的频率为20～40kHz，功率为200～300W。