[发明专利]一种电化学阳极剥离石墨箔片制备三维石墨烯的方法

摘要

本发明公开了一种电化学阳极剥离石墨箔片制备三维石墨烯的方法，其特征是，包括如下步骤：1）备料；2）配制电剥离液；3）组装电剥离装置；4）电剥离；5）过滤、洗涤；6）超声分散；7）冷冻干燥。这种方法的优点是制备原料简单易得、操作容易、成本低、工艺过程简单、步骤少、生产周期短、生产出的产品的结构和电化学性能优异、适宜于工业生产。

主权项

1.一种电化学阳极剥离石墨箔片制备三维石墨烯的方法，其特征是，包括如下步骤：1）备料：将石墨电极、金属铂片、直流稳压电源、去离子水、硫酸盐、甲醛溶液、铁架台和导电夹子准备好备用；2）配制电剥离液：称取步骤1）中所述的硫酸盐、甲醛溶液和去离子水，配制成0.1M硫酸盐和0.05M甲醛电化学剥离石墨烯电剥离液；3）组装电剥离装置：将金属铂片作为阴极，取石墨电极为阳极，将两电极垂直且平行浸入到步骤3）配置的石墨烯电剥离液中，两电极之间有间隔距离，两电极与直流稳压电源连接；4）电剥离：首先预剥离2min，然后剥离120min；5）过滤、洗涤：将步骤4）剥离后的石墨烯电剥离液中的石墨烯前驱体用洗涤剂过滤洗涤得到物质A；6）超声分散：将步骤5）洗涤后的物质A超声分散，得到石墨烯的水溶液；7）冷冻干燥：将步骤6）得到的石墨烯的水溶液冷冻干燥成三维石墨烯；步骤1）中所述的硫酸盐为Na₂SO₄；步骤3）中所述石墨电极为“晶体”石墨；步骤3）中所述间隔距离为2cm；步骤4）中所述预剥离是指电压为2V时 电剥离液中产生的O^2‑能够攻击和腐蚀石墨的边缘晶界，而使得石墨层被打开；步骤4）中所述的剥离指为预剥离2min后电剥离液中的SO₄^2‑插入到石墨的层与层之间，发生还原反应生成气体将石墨层撑开而产生的石墨烯；步骤5）中所述洗涤剂为去离子水和无水乙醇。