[发明专利]一种简单无毒制备单层石墨烯的方法

摘要

本发明涉及一种简单无毒制备单层石墨烯的方法，属无机材料化学领域。本发明的工艺过程如下：采用一定量的天然石墨粉，在强烈氧化条件下将其氧化得到氧化石墨，将所得氧化石墨分散在去离子水后，在超声机中超声处理一段时间，使氧化石墨剥落成单层的氧化石墨片，然后将其分散在二甲亚砜溶液中，将该混合物溶液转移到反应釜中，并在150～200℃下反应10～16小时，经过滤后，得到墨色产物即为单层石墨烯。本发明采用无毒的还原剂二甲亚砜，有利于环境保护。本发明工艺简单，操作方便，且制造成本低廉。

主权项

1、一种简单无毒制备单层石墨烯的方法，其特征在于具有以下的过程和步骤：a.单层氧化石墨片溶液及氧化石墨烯固体的制备：用天然石墨粉为原料，加入一定量的浓硫酸、过硫酸钾和五氧化二磷，在80℃下均匀混合，使其反应4.5小时；将混合物冷却至室温，用去离子水烯释后静置过夜，然后用0.2微米孔的醋酸纤维素膜过滤分离，并用大量去离子水洗涤，产物在室温下静置过夜；将上述产物即预氧化的石墨边搅拌、边加入冷浓硫酸和高锰酸钾的混合溶液中，在35℃下搅拌后用去离子水烯释，继续搅拌，再加入一定量的过氧化氢溶液；然后将上述溶液过滤，并用稀盐酸溶液洗涤除去金属离子，再用去离子水洗涤除去多余的酸，并多次用水洗涤至中性；最后将产物透析一周，除去残留的金属离子；最终制得氧化石墨；将所得的氧化石墨配制成0.5mg/ml浓度的水溶液，并在超声机中进行超声处理，得到黄褐色的均一分散的单层氧化石墨片溶液；再将该单层氧化石墨片溶液放在高速离心机中离心分离，将所得到的固体进行真空干燥，即为氧化石墨烯固体；b.单层石墨烯的制备：将上述所得的氧化石墨烯固体分散在二甲亚砜溶液中，两者的用量比为1∶1；即每1毫克氧化石墨烯固体加入1毫升的二甲亚砜溶液；搅拌均匀后将其转移到反应釜中，并在150～200℃下反应10～16小时，经过滤后，得到黑色产物即为单层石墨烯，将产物放在真空干燥条件下保存。