[发明专利]一种单层氧化石墨烯的制备方法

权利要求书

1.一种单层氧化石墨烯的制备方法，其特征在于，包括以下过程：将膨胀石墨与酸在冰水浴中混合，加入强氧化剂，冰水浴混合搅拌10min~1h，将混合物升温至30~50℃并持续搅拌0.5~2h，随后加入去离子水水解，反应稳定后加入双氧水，所得产物用5%稀盐酸和去离子水反复清洗，离心分离得到单层氧化石墨烯，将其溶于去离子水制备成氧化石墨烯液保存；上述反应过程中，酸与膨胀石墨比例为20-40ml:1g，强氧化剂与膨胀石墨比例为2-5g:1g，水解反应时去离子水与膨胀石墨比例为40-150ml:1g，双氧水与膨胀石墨比例为5-10ml:1g。

2.根据权利要求1所述的一种单层氧化石墨烯的制备方法，其特征在于，所述膨胀石墨的粒度在2~500μm。

3.根据权利要求1所述的一种单层氧化石墨烯的制备方法，其特征在于，所述与膨胀石墨混合的酸为浓硫酸、磷酸、硝酸或它们的混合酸，强氧化剂为高锰酸钾、NaNO₃、KNO₃、高氯酸、高铬酸或它们的混合物。

4.根据权利要求1或2所述的一种单层氧化石墨烯的制备方法，其特征在于，将粒度为2μm的膨胀石墨微粉与浓硫酸在冰水浴中混合，加入强氧化剂高锰酸钾，冰水浴混合搅拌1h，将混合物升温至30℃并持续搅拌1h，随后加入去离子水水解，反应稳定后加入双氧水，所得产物用5%稀盐酸和去离子水反复清洗，离心分离得到单层氧化石墨烯，上述反应过程中，酸与膨胀石墨比例为25ml:1g，高锰酸钾与膨胀石墨比例为3g:1g，水解反应时去离子水与膨胀石墨比例为50ml:1g，双氧水与膨胀石墨比例为10ml:1g。

5.根据权利要求1或2所述的一种单层氧化石墨烯的制备方法，其特征在于，将粒度为10μm的膨胀石墨微粉与浓硫酸在冰水浴中混合，加入强氧化剂高锰酸钾，冰水浴混合搅拌10min，将混合物升温至40℃并持续搅拌2h，随后加入去离子水水解，反应稳定后加入双氧水，所得产物用5%稀盐酸和去离子水反复清洗，离心分离得到单层氧化石墨烯，上述反应过程中，酸与膨胀石墨比例为30ml:1g，高锰酸钾与膨胀石墨比例为4g:1g，水解反应时去离子水与膨胀石墨比例为60ml:1g，双氧水与膨胀石墨比例为5ml:1g。

6.根据权利要求1或2所述的一种单层氧化石墨烯的制备方法，其特征在于，将粒度为200μm的膨胀石墨与浓硫酸、浓磷酸在冰水浴中混合，加入强氧化剂高锰酸钾，冰水浴混合搅拌1h，将混合物升温至50℃并持续搅拌0.5h，随后加入去离子水水解，反应稳定后加入双氧水，所得产物用5%稀盐酸和去离子水反复清洗，离心分离得到单层氧化石墨烯，上述反应过程中，酸与膨胀石墨比例为25ml:1g，其中浓硫酸与浓磷酸体积比为4：1，高锰酸钾与膨胀石墨比例为5g:1g，水解反应时去离子水与膨胀石墨比例为50ml:1g，双氧水与膨胀石墨比例为5ml:1g。