[发明专利]石墨烯纳米带及其制备方法

权利要求书

1.一种石墨烯纳米带的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

取长条形的碳纳米壁片为工作电极，铅板为对电极，Hg/Hg₂SO₄为参比电极，离子液体为电解液；

将所述工作电极、所述对电极和所述参比电极完全浸泡在电解池的电解液中，对所述工作电极施加0.1～20V的电压，保持0.1～10小时后施加-20～-0.1V的反向电压，保持0.1～10小时得到石墨烯纳米带与离子液体的混合物；

过滤所述混合物，将得到的滤渣清洗过滤，真空干燥至恒重后得到石墨烯纳米带。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述离子液体为1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸、1-乙基-3-甲基咪唑三氟甲磺酰亚胺、1-乙基-3-甲基咪唑三氟甲磺酸、1-乙基-3-甲基咪唑三氟乙酸、1-乙基-3-甲基咪唑三氟甲磺酰碳、1-乙基-3-甲基咪唑五氟乙酰亚胺、1-乙基-3-甲基咪唑二氰化氮、1-乙基-3,5-二甲基咪唑三氟甲磺酰亚胺、1,3-二乙基-4-甲基咪唑三氟甲磺酰亚胺、1,3-二乙基-5-甲基咪唑三氟甲磺酰亚胺中的至少一种。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，对所述滤渣的清洗具体步骤为：将所述滤渣经有机溶剂过滤3～6次，再分别用乙醇、丙酮、去离子水依次清洗。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述有机溶剂为1-甲基-2-吡咯烷酮或N，N-二甲基甲酰胺。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述碳纳米壁片通过以下步骤制备：

(a) 刻蚀衬底：用0.01～1mol/L的稀酸溶液将衬底刻蚀0.5～10分钟后清洗干净；

(b) 制备碳纳米壁：将所述衬底置于无氧环境中加热至600～900℃，然后开启紫外光照射所述衬底表面，再通入含碳物质与保护性气体并保持30～300分钟，在所述衬底表面得到碳纳米壁，再将该碳纳米壁压制成长条形的碳纳米壁片。

6.根据权利要求1或5所述的制备方法，其特征在于，所述碳纳米壁片的长、宽、厚为75 mm×40 mm×7mm。

7.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，在所述步骤(a)中，所述衬底为铁箔、镍箔、钴箔中一种，所述稀酸溶液为盐酸、硝酸、硫酸中的一种，所述稀酸溶液的浓度为0.1～0.5mol/L。

8.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，在所述步骤(a)中，所述刻蚀的时间为1～3分钟，所述衬底是用去离子水、乙醇、丙酮依次进行清洗的。

9.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，在所述步骤(b)中，所述含碳物质为甲烷、乙烷、丙烷、乙炔、乙醇蒸气中的至少一种，所述保护性气体为氦气、氮气、氩气中的至少一种，通入所述含碳物质的流速为10～1000 sccm，所述含碳物质与所述保护性气体的体积比为2～10：1。

10.一种权利要求1至9任一所述的制备方法制得的石墨烯纳米带。