[发明专利]一种活化石墨烯、其制备方法及其用途

权利要求书

1.一种活化石墨烯的制备方法，其特征在于，所述方法为将石墨烯粉末置于保护性气氛中加热，然后通入二氧化碳气体进行活化，活化结束后冷却至室温制备得到具有中孔的石墨烯。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述活化的温度为800-1500℃，活化时间为≥80min；

优选地，所述活化的温度为800-1200℃，活化时间为80-500min；

优选地，所述通入预热的二氧化碳气体的流量为180-600mL/min，优选200-500mL/min。

3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

（1）制备石墨烯粉末；

（2）将步骤（1）所述石墨烯置于密闭的加热装置中；

（3）向加热装置通入保护性气体，驱除加热装置中的空气；

（4）保护性气氛下，升温至活化温度，通入二氧化碳气体进行活化反应，切断保护性气体；

（5）活化反应结束后，切断二氧化碳气体，通入氮气，并自然冷却至室温。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，步骤（1）所述石墨烯粉末的制备方法包括热处理制备石墨烯粉末、微波辐照制备石墨烯粉末或化学还原法制备石墨烯粉末。

5.如权利要求3或4所述的方法，其特征在于，步骤（2）为：将步骤（1）所述石墨烯放在坩埚中，置于密闭的加热装置中；优选地，所述坩埚选自刚玉坩埚、陶瓷坩埚或镍坩埚的任意1种；

优选地，步骤（2）所述的密闭的加热装置具有进气口和出气口，优选具有一个进气口和一个出气口。 

6.如权利要求3-5之一所述的方法，其特征在于，步骤（3）所述的保护性气体选自氦气、氖气、氩气或氮气中的任意1种或至少2种的组合，优选氮气、氦气或氩气中的任意1种或至少2种的组合，进一步优选氮气。

7.如权利要求3-6之一所述的方法，其特征在于，步骤（4）所述活化温度为800-1500℃，活化时间为≥80min，优选活化的温度为800-1200℃，活化时间为80-500min；

优选地，步骤（4）所述升温速率选自10-40℃/min，优选20-30℃/min；

优选地，所述通入的二氧化碳气体的流量为200-600mL/min，优选200-500mL/min；

优选地，所述二氧化碳气体为经过预热的二氧化碳气体，预热的温度为200-400℃，优选300℃。

8.一种权利要求1-7之一所述的活化石墨烯的制备方法得到的活化石墨烯，其特征在于，所述活化石墨烯表面开孔，且80%以上的开孔为孔径3-6nm的中孔，比表面积为1500-2200m²/g，比电容120-150F/g。

9.一种如权利要求8所述的活化石墨烯的用途，其特征在于，所述石墨烯用于超级电容器或者燃料电池，以及纳电子器件、高频电路、光子传感器、基因电子测序和减少噪音。