[发明专利]一种通过化学键连接制备可控网状三维石墨烯的方法

摘要

本发明公开了一种通过化学键连接制备可控网状三维石墨烯的方法。本发明技术方案包括：以石墨作为基本材料制成氧化石墨烯片层，通过化学键连接氧化石墨烯片层并形成网状三维石墨烯。本发明通过调节反应温度和配比浓度，形成三维石墨烯规律性的沉浮，即在不同的温度、浓度下形成开孔、闭孔结构；本发明制备的三维石墨烯可以应用在超级电容器、吸油、海水淡化等领域。

主权项

一种通过化学键连接制备可控网状三维石墨烯的方法，其特征在于采用有机合成方法来制备三维石墨烯，包括以下步骤：（1）氧化石墨烯的制备在冰浴条件下向石墨粉中缓慢加入一定量的KMnO₄/H₂SO₄，并在不同温度下搅拌，反应结束后，溶液中加入适量的双氧水除去过量的KMnO₄，得到浅黄色透明溶液，再冻干制得片层带有氧化基团的石墨烯（GO）；（2）氧化石墨烯嫁接多官能团取一定量冻干后的氧化石墨烯均匀分散于DMF溶液中，加入少量的活化剂活化GO片层上的有氧基团，加入一定量的多官能团化合物和活化后的有氧基团反应形成化学键，得到嫁接多官能团的氧化石墨烯片层（GOD）；（3）三维网状石墨烯的制备按照一定质量配比配置GO与GOD混合物，然后加入溶剂，配成1~50mg/ml的混合溶液；再将混合溶液放于聚四氟乙烯反应釜中，利用水热反应，通过调节三维石墨烯成网反应温度和氧化石墨烯浓度，并在各温度条件下反应10‑16 h，通过GOD上多官能团与GO的有氧基团反应，反应后即得到开孔、闭孔三维网状石墨烯。