[发明专利]一种基于生物质废料制备少层石墨烯的方法

摘要

本发明公开了一种基于生物质废料制备少层石墨烯的方法，包括生物质废料水热处理后加热煅烧进行碳化处理，得到碳化料；碳化料在酸溶液中浸泡除杂，得到生物质碳；生物质碳在氩气气氛下，快速升温，进行高温石墨化，得到生物质少层石墨烯；本发明采用水热法结合高温石墨化直接剥离生物质废料后进行碳化和高温石墨化处理，所制备的生物质少层石墨烯具有层数少(2～10层)、缺陷少、含氧基团少、电导率高、碳层间距小的优点。本发明操作简单、成本低、石墨烯产率高、易于实现工业化大规模生产，且所制备的生物质少层石墨烯可用于锂离子电池、超级电容器等领域，利于电池工业的绿色生产，具有重要的实用价值和良好的应用前景。

主权项

一种基于生物质废料制备少层石墨烯的方法，包括以下步骤：第一步，生物质废料水热处理将生物质废料置于盛有碱液的水热反应釜中，于120~180℃进行水热反应后，冷却至室温过滤，得第一滤渣；水热反应釜中的碱液摩尔浓度为2~6mol/L，碱液与生物质废料按体积质量比5‑10:1 L/Kg配置；第一滤渣加水稀释并置于超声波清洗器，进行超声清洗后过滤，得第二滤渣，将第二滤渣烘干，得到预处理的生物质废料；第二步，碳化处理将第一步所得预处理的生物质废料，在保护气氛下，加热煅烧，得到碳化料；第三步，除杂将第二步所得碳化料在酸溶液中浸泡后过滤，得第三滤渣，第三滤渣用水清洗干净，得到生物质碳；第四步，高温石墨化将第三步所得生物质碳在氩气气氛下，以至少20℃/min的升温速率加热至2400℃以上进行高温石墨化，得到生物质少层石墨烯。