一種氧化石墨烯及其制備方法、用圖
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于新材料領(lǐng)域，涉及一種氧化石墨烯及其制備方法、用途。
【背景技術(shù)】
[0002]石墨烯是由碳原子按六邊形晶格整齊排布而成的碳單質(zhì)，結(jié)構(gòu)非常穩(wěn)定。其完美的晶格結(jié)構(gòu)，常被誤認(rèn)為很僵硬，但事實(shí)并非如此。石墨烯各個(gè)碳原子間的連接非常柔韌，當(dāng)施加外部機(jī)械力時(shí)，碳原子面就彎曲變形。這樣，碳原子就不需要重新排列來適應(yīng)外力，這也就保證了石墨烯結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定，使得石墨烯比金剛石還堅(jiān)硬，同時(shí)可以像拉橡膠一樣進(jìn)行拉伸。這種穩(wěn)定的晶格結(jié)構(gòu)還使石墨烯具有優(yōu)秀的導(dǎo)電性。石墨烯中的電子在軌道中移動(dòng)時(shí)，不會(huì)因晶格缺陷或引入外來原子而發(fā)生散射。由于其原子間作用力非常強(qiáng)，在常溫下，即使周圍碳原子發(fā)生擠撞，石墨烯中的電子受到的干擾也非常小。
[0003]用于制備石墨烯的氧化石墨烯的制備工藝非常重要。氧化石墨烯的純度較低，在后期制備石墨烯后也會(huì)降低石墨烯的純度，影響石墨烯的進(jìn)一步應(yīng)用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]要解決的技術(shù)問題:本發(fā)明的目的是提供一種新型的氧化石墨烯及其制備方法、用途，提高制備的氧化石墨烯的純度，同時(shí)簡化氧化石墨烯的制備工藝，提高得率。
[0005]技術(shù)方案:一種氧化石墨烯的制備方法，所述的制備方法包括以下步驟:
(1)打開反應(yīng)器，向反應(yīng)器中分別加入濃硝酸為220g?240g、石墨鱗片為15?25g、高錳酸鉀為10?26g，反應(yīng)器內(nèi)溫度為10?20°C，將上述的各成分進(jìn)行攪拌反應(yīng)，反應(yīng)時(shí)間為 30min ?50min ；
(2)再將反應(yīng)器溫度升高至50°C，加入水為410g?460g、次氯酸鈉4?13g、雙氧水5?8g，再進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)時(shí)間為20min?30min ；
(3)冷卻，再將反應(yīng)器內(nèi)各種成分進(jìn)行離心,離心轉(zhuǎn)速為6000rpm,時(shí)間為30min；
(4)收集沉淀，用水清洗后，再將上述的沉淀置于水中，。進(jìn)行超聲處理，超聲功率為400w?700w,超聲時(shí)間為40min,超聲后,制備得到氧化石墨烯。
[0006]所述的一種氧化石墨烯的制備方法，石墨鱗片為20g。
[0007]所述的一種氧化石墨烯的制備方法，高錳酸鉀為20g。
[0008]所述的一種氧化石墨烯的制備方法，超聲功率為600w。
[0009]所述的一種氧化石墨烯的制備方法制備得到的氧化石墨烯。
[0010]所述的氧化石墨烯在制備石墨烯中的用途。
[0011]有益效果:本發(fā)明的氧化石墨烯的制備工藝簡單，制備流程可控，同時(shí)制備得到的氧化石墨烯純度非常高，是一種新型的氧化石墨烯的制備工藝。
【具體實(shí)施方式】
[0012]實(shí)施例1 (O打開反應(yīng)器，向反應(yīng)器中分別加入濃硝酸為240g、石墨鱗片為25g、高錳酸鉀為26g，反應(yīng)器內(nèi)溫度為20°C，將上述的各成分進(jìn)行攪拌反應(yīng)，反應(yīng)時(shí)間為50min ；
(2)再將反應(yīng)器溫度升高至50°C,加入水為460g、次氯酸鈉13g、雙氧水8g，再進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)時(shí)間為30min ；
(3)冷卻，再將反應(yīng)器內(nèi)各種成分進(jìn)行離心,離心轉(zhuǎn)速為6000rpm,時(shí)間為30min；
(4)收集沉淀，用水清洗后，再將上述的沉淀置于水中，。進(jìn)行超聲處理，超聲功率為700?，超聲時(shí)間為40min，超聲后，制備得到氧化石墨烯。
[0013]實(shí)施例2
(O打開反應(yīng)器，向反應(yīng)器中分別加入濃硝酸為220g、石墨鱗片為15g、高錳酸鉀為10g，反應(yīng)器內(nèi)溫度為10°C，將上述的各成分進(jìn)行攪拌反應(yīng)，反應(yīng)時(shí)間為30min ；
(2)再將反應(yīng)器溫度升高至50°C,加入水為410g、次氯酸鈉4g、雙氧水5g，再進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)時(shí)間為20min ；
(3)冷卻，再將反應(yīng)器內(nèi)各種成分進(jìn)行離心,離心轉(zhuǎn)速為6000rpm,時(shí)間為30min；
(4)收集沉淀，用水清洗后，再將上述的沉淀置于水中，。進(jìn)行超聲處理，超聲功率為400w,超聲時(shí)間為40min,超聲后,制備得到氧化石墨烯。
[0014]實(shí)施例3
(O打開反應(yīng)器，向反應(yīng)器中分別加入濃硝酸為225g、石墨鱗片為18g、高錳酸鉀為13g，反應(yīng)器內(nèi)溫度為10°C，將上述的各成分進(jìn)行攪拌反應(yīng)，反應(yīng)時(shí)間為30min ；
(2)再將反應(yīng)器溫度升高至50°C,加入水為420g、次氯酸鈉llg、雙氧水6g，再進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)時(shí)間為30min ；
(3)冷卻，再將反應(yīng)器內(nèi)各種成分進(jìn)行離心,離心轉(zhuǎn)速為6000rpm,時(shí)間為30min；
(4)收集沉淀，用水清洗后，再將上述的沉淀置于水中，。進(jìn)行超聲處理，超聲功率為500w,超聲時(shí)間為40min,超聲后,制備得到氧化石墨烯。
[0015]實(shí)施例4
(O打開反應(yīng)器，向反應(yīng)器中分別加入濃硝酸為235g、石墨鱗片為23g、高錳酸鉀為24g，反應(yīng)器內(nèi)溫度為20°C，將上述的各成分進(jìn)行攪拌反應(yīng)，反應(yīng)時(shí)間為50min ；
(2)再將反應(yīng)器溫度升高至50°C，加入水為450g、次氯酸鈉5g、雙氧水7g，再進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)時(shí)間為20min ；
(3)冷卻，再將反應(yīng)器內(nèi)各種成分進(jìn)行離心,離心轉(zhuǎn)速為6000rpm,時(shí)間為30min；
(4)收集沉淀，用水清洗后，再將上述的沉淀置于水中，。進(jìn)行超聲處理，超聲功率為600w,超聲時(shí)間為40min,超聲后,制備得到氧化石墨烯。
[0016]實(shí)施例5
(O打開反應(yīng)器，向反應(yīng)器中分別加入濃硝酸為230g、石墨鱗片為20g、高錳酸鉀為20g，反應(yīng)器內(nèi)溫度為10°C，將上述的各成分進(jìn)行攪拌反應(yīng)，反應(yīng)時(shí)間為40min ；
(2)再將反應(yīng)器溫度升高至50°C，加入水為430g、次氯酸鈉7g、雙氧水6g，再進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)時(shí)間為30min ；
(3)冷卻，再將反應(yīng)器內(nèi)各種成分進(jìn)行離心,離心轉(zhuǎn)速為6000rpm,時(shí)間為30min；
(4)收集沉淀，用水清洗后，再將上述的沉淀置于水中，。進(jìn)行超聲處理，超聲功率為600w,超聲時(shí)間為40min,超聲后,制備得到氧化石墨烯。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種氧化石墨烯的制備方法，其特征在于所述的制備方法包括以下步驟: 打開反應(yīng)器，向反應(yīng)器中分別加入濃硝酸為220g?240g、石墨鱗片為15?25g、高錳酸鉀為10?26g，反應(yīng)器內(nèi)溫度為10?20°C，將上述的各成分進(jìn)行攪拌反應(yīng)，反應(yīng)時(shí)間為30min ?50min ； 再將反應(yīng)器溫度升高至50°C，加入水為410g?460g、次氯酸鈉4?13g、雙氧水5?8g,再進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)時(shí)間為20min?30min ； 冷卻，再將反應(yīng)器內(nèi)各種成分進(jìn)行離心，離心轉(zhuǎn)速為6000rpm,時(shí)間為30min ； 收集沉淀，用水清洗后，再將上述的沉淀置于水中。
2.進(jìn)行超聲處理，超聲功率為400w?700w，超聲時(shí)間為40min，超聲后，制備得到氧化石墨烯。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種氧化石墨烯的制備方法，其特征在于所述的制備方法中石墨鱗片為20g。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種氧化石墨烯的制備方法，其特征在于所述的制備方法中高錳酸鉀為20g。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種氧化石墨烯的制備方法，其特征在于所述的制備方法中超聲功率為600w。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至4任一所述的一種氧化石墨烯的制備方法制備得到的氧化石墨烯。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的氧化石墨烯在制備石墨烯中的用途。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種氧化石墨烯及其制備方法、用途，所述的氧化石墨烯的制備方法包括以下步驟：（1）打開反應(yīng)器，向反應(yīng)器中分別加入濃硝酸為220g～240g、石墨鱗片為15～25g、高錳酸鉀為10～26g，將上述的各成分進(jìn)行攪拌反應(yīng)；（2）再將反應(yīng)器溫度升高至50℃，加入水為410g～460g、次氯酸鈉4～13g、雙氧水5～8g，再進(jìn)行反應(yīng)；（3）冷卻，再將反應(yīng)器內(nèi)各種成分進(jìn)行離心；（4）收集沉淀，用水清洗后，再將上述的沉淀置于水中。進(jìn)行超聲處理，超聲功率為400w～700w，超聲時(shí)間為40min，超聲后，制備得到氧化石墨烯。本發(fā)明的氧化石墨烯的制備方法工藝簡單、過程可控。
【IPC分類】C01B31-04
【公開號(hào)】CN104692372
【申請?zhí)枴緾N201510097110
【發(fā)明人】石冬喜
【申請人】蘇州經(jīng)貿(mào)職業(yè)技術(shù)學(xué)院
【公開日】2015年6月10日
【申請日】2015年3月5日