[发明专利]石墨烯氧化物的制备和石墨烯的制备

摘要

本发明涉及石墨烯氧化物的制备，包括：a)石墨氧化得到包含石墨氧化物的混合物；b)将所得混合物稀释成分散体，c)将所得水分散体静置以除上层清液；d)任选重复步骤b)和c)；e)将除上层清液后所得残留物稀释成水分散体，然后分级过滤；f)将细筛筛上物干燥和粉碎；g)将粉碎物在惰性气氛中热膨胀；h)将热膨胀产物水洗和干燥；i)将干燥产物分散形成水分散体，然后超声、微波和/或高剪切作用，得石墨烯氧化物溶胶；和j)将石墨烯氧化物溶胶干燥，得石墨烯氧化物。该方法大大缩短石墨烯氧化物的制备，且石墨烯氧化物纯度高。本发明还涉及石墨烯的制备，该制备因石墨烯氧化物制备缩短而缩短，并且所制备石墨烯具有高纯度。

主权项

一种制备石墨烯氧化物的方法，包括如下步骤：a)将石墨在浓酸和强氧化剂作用下进行氧化反应，得到包含石墨氧化物的反应混合物；b)利用水将步骤a)得到的反应混合物稀释成水分散体，优选稀释成按不溶性固体物质计为0.1‑15g/L的水分散体，c)将步骤b)所得水分散体任选在搅拌之后，进行静置分离，除去上层清液；d)任选地，将步骤b)和c)重复1‑3次；e)将最后一次步骤c)中除去上层清液之后得到的残留物用水稀释成水分散体，优选稀释成按不溶性固体物质计为0.1‑15g/L的水分散体，将所得水分散体进行分级过滤：先将所得水分散体过滤通过30‑200目的粗筛，然后将粗筛的筛上物在水的冲洗作用下或者将粗筛的筛上物用水稀释形成水分散体后，优选稀释成按不溶性固体物质计为0.1‑15g/L、优选0.5‑10g/L的水分散体后再过滤通过200‑300目的细筛，其中粗筛的网孔大于细筛的网孔，之后任选地将该分级过滤依先过粗筛后过细筛重复1‑3次；f)将步骤e)得到的细筛筛上物干燥和粉碎，得到粉碎物；g)将步骤f)得到的粉碎物在惰性气氛中于300‑400℃的温度下保持30‑120分钟，以进行热膨胀；h)将步骤g)得到的热膨胀产物进行水洗和干燥，得到干燥产物；i)将步骤h)的干燥产物分散在水中形成水分散体，将所得水分散体进行超声、微波和/或高剪切作用，得到石墨烯氧化物溶胶；以及j)将步骤i)所得石墨烯氧化物溶胶干燥，即得到石墨烯氧化物。