[发明专利]一种石墨烯的制备方法

摘要

本发明公开了一种制备石墨烯的方法，属于材料技术领域。本发明以石墨化的螺旋形碳纤维为原料，在浓硫酸/浓磷酸混合溶液体系中进行反应制备石墨烯。具体步骤是，采用改性的Hummers法对石墨原料进行氧化，然后进行离心分离得到片层厚度均匀的氧化石墨；在管式电阻炉中进行氧化石墨的还原，再经过超声处理、干燥得到石墨烯固体。本发明克服现有石墨烯制备方法的不足，提供了一种使用新型石墨原料大规模制备层数可控石墨烯的方法；该方法具有工艺简单、产率高、可控性好且产物性能好等优点，可在石墨烯及相关产品生产和应用中发挥作用，尤其在新能源如锂电池、太阳能电池等领域具有广阔的应用前景。

主权项

一种制备石墨烯的方法，其特征在于：以石墨化的螺旋形碳纤维为原料，采用改性的Hummers法制备出层数可控的石墨烯；其中，石墨烯按下列步骤制得：步骤一：首先以石墨化的螺旋形碳纤维为原料，在氧化性酸体系中浸润一段时间，利用改性的Hummers方法进行氧化；然后将氧化石墨浆液进行过滤，将沉淀物溶解分散到水中得到氧化石墨水溶液；再进行离心分离，通过控制离心速率和时间，提取出层数均匀的氧化石墨烯；40℃真空条件下干燥；步骤二：将步骤一中得到的氧化石墨置于石墨舟内，然后将石墨舟置于管式电阻炉中进行热还原；取出还原后样品用200目筛子过滤，后按石墨烯与乙醇质量比1∶400进行超声分散；其中，所述的氧化性酸体系为体积比9∶1的浓硫酸与浓磷酸混合溶液；石墨原料浸润时间为1～24h，浸润过程中不断进行搅拌；所述热还原过程是在管式电阻炉中进行的，管式电阻炉中通有保护气和还原气，还原温度300～900℃。