[发明专利]一种室温下制备石墨烯粉体的方法

摘要

本发明公开了一种室温下制备石墨烯粉体的方法，包括如下步骤：(1)将天然鳞片石墨与酸性可插层液混合，常温下，搅拌1min；先后加入催化剂与膨胀插层剂，继续搅拌，室温静置反应，得到石墨烯前驱体；(2)过滤石墨烯前驱体，得水洗后的石墨烯前驱体，然后将水洗后的石墨烯前驱体进行超声剥离，得到石墨烯分散液；(3)将上述石墨烯分散液离心，以分离超声剥离剂和第一石墨烯粗品，将第一石墨烯粗品水洗多次，过滤，得到第二石墨烯粗品；(4)将步骤(3)所得的第二石墨烯粗品进行原位冷冻干燥，除去水分，得到所述石墨烯粉体。本发明制备的石墨烯质量高，结构均匀，且原料经济，环境友好成本低廉，便于工业化大规模生产。

主权项

1.一种室温下制备石墨烯粉体的方法，其特征在于：包括如下步骤：(1)将天然鳞片石墨与酸性可插层液混合，常温下，搅拌1min；先后加入催化剂与膨胀插层剂，继续搅拌1～3min后，室温静置反应5min～1h，得到石墨烯前驱体；天然鳞片石墨、酸性可插层液、催化剂和膨胀插层剂的质量比为1:1～300:0.001～0.1:5～100；酸性可插层液为浓硫酸、浓磷酸、浓硝酸和冰醋酸中的至少一种；催化剂为硫酸银、氯化钠、三氯化铁、二氧化锰、四乙酸二乙胺和次氯酸钠溶液中的至少一种；膨胀插层剂为草酸铵、碳酸铵、硝酸铵钙、碳酸氢铵、硫酸铵、碳酸钠、碳酸氢钠、过碳酸钠、硫酸氢钾、过一硫酸氢钾和焦硫酸钾中的至少一种；(2)过滤石墨烯前驱体，过滤过程中用水多次冲洗，得水洗后的石墨烯前驱体，然后将水洗后的石墨烯前驱体置于超声剥离剂中，进行5min～1h的超声剥离，得到石墨烯分散液；上述超声剥离剂为葡萄糖水溶液、蔗糖水溶液和果糖水溶液中的至少一种；(3)将步骤(2)所得的石墨烯分散液离心，以分离超声剥离剂和第一石墨烯粗品，回收超声剥离剂，将第一石墨烯粗品水洗多次，除去产品表面残留的超声剥离剂的有机相，过滤，得到只含水分的第二石墨烯粗品；(4)将步骤(3)所得的第二石墨烯粗品进行原位冷冻干燥，除去水分，得到所述石墨烯粉体。