[发明专利]一种石墨烯制备方法、石墨烯及其制备系统

权利要求书

1.一种石墨烯制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：

将含有含氧官能团并含有金属杂质和/或非金属杂质的氧化石墨烯在自身重力作用下经历反应区，得到石墨烯，其中，所述反应区被设置为温度处于1700℃～2200℃，且压强处于85Pa～95Pa；

所述制备方法还包括通过向所述反应区中通入气流并与氧化石墨烯重力相配合以控制氧化石墨烯在反应区中的下降速度。

2.根据权利要求1所述的石墨烯制备方法，其特征在于，所述金属杂质为铁、锰、钾和钠中的一种或多种，所述非金属杂质为硫、硅中的一种或两种，所述含氧官能团为羧基、羟基、羰基、醚键和环氧基中的一种或多种。

3.根据权利要求1所述的石墨烯制备方法，其特征在于，所述氧化石墨烯的碳氧比在0.5～2.0之间，所述石墨烯的碳氧比在18.0以上。

4.根据权利要求1所述的石墨烯制备方法，其特征在于，所述氧化石墨烯经历所述反应区的时间为60min～600min。

5.一种石墨烯制备系统，其特征在于，所述制备系统包括加料单元、反应单元、气氛控制单元和收集单元，其中，

所述加料单元与反应单元连接，以向反应单元中加入含有含氧官能团并含有金属杂质和/或非金属杂质的氧化石墨烯；

所述反应单元具有沿竖直方向延伸的反应区，以使所述氧化石墨烯能够依靠自身重力经历所述反应区；

所述气氛控制单元包括控温机构和控真空机构，所述控温机构和所述控真空机构分别与所述反应单元连接，并能够在所述反应区形成温度1700℃～2200℃且压强处于85Pa～95Pa的气氛环境；

所述收集单元与所述反应单元连接，并能够收集反应单元制备得到的石墨烯；

所述制备系统还包括气体喷吹机构，所述气体喷吹机构与所述气体反应单元连接，并用于向所述反应单元中喷吹惰性气体，所述惰性气体产生的气流配合氧化石墨烯自身重力控制氧化石墨烯在反应区中的下降速度。

6.根据权利要求5所述的石墨烯制备系统，其特征在于，所述反应单元包括反应室，所述反应室的内部设置有石墨质涂层。

7.根据权利要求5所述的石墨烯制备系统，其特征在于，所述制备系统还可以包括杂质收集机构，所述杂质收集机构与所述反应区连接，用于收集氧化石墨烯中的杂质和/或非金属杂质。

8.一种石墨烯，其特征在于，所述石墨烯由权利要求1所述的石墨烯制备方法制备得到或者由权利要求5所述的石墨烯制备系统制备得到。