[发明专利]一种活化石墨烯片及其制备方法

权利要求书

1.一种活化石墨烯片，其特征在于：以石墨烯片为原料，通过添加硫酸、硝酸及高锰酸钾对石墨烯片进行插层处理，然后采用KOH活化工艺制得活化石墨烯片。

2.一种制备如权利要求1所述的活化石墨烯片的方法，其特征在于：包括石墨烯片的插层处理、与KOH的混合、活化、洗涤、干燥。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：具体步骤如下：

（1）石墨烯片的插层处理

原料：碳含量>99.0%的石墨烯片

插层剂：高锰酸钾、硝酸和硫酸

将高锰酸钾、硝酸和硫酸混合均匀，加入石墨烯片，搅拌反应，加入浓度为30％的双氧水，至溶液不产生气泡为止，将产物水洗至中性后，真空干燥；

工艺参数如下：

硝酸、硫酸与高锰酸钾的质量比：1-5：1-10：0.1-1

石墨烯片与插层剂的质量比：1:2-1:20

石墨烯片厚度：1-15 nm

反应时间：30-120 min

搅拌速度：50-500 rpm

干燥温度：50-100℃

真空度：1.0×10^-1-1.0×10⁵ Pa

干燥时间：2-10 h；

（2）与KOH的混合

将步骤（1）所得石墨烯片与KOH混合，室温下搅拌，静置，65℃干燥24h；

工艺参数如下：

石墨烯片与KOH的质量比：1:1-1:10

室温：15-25℃

搅拌时间：1-4 h

搅拌速度：50-500 rpm

静置时间：8-12 h；

（3）活化

将步骤（2）所得混合物装入刚玉坩埚中，置于气氛炉中，通入保护气氛，然后以一定的升温速率升温至活化温度，保温；

工艺参数如下：

保护气氛：N₂或者Ar

气体流量：50-200 mL/min

升温速率：3-10℃/min

活化温度：600-1000℃

保温时间：1-6 h；

（4）洗涤、干燥

往步骤（3）所得产物中添加盐酸溶液，在25℃下反应，然后用去离子水洗至中性，真空干燥；

工艺参数如下：

盐酸溶液的浓度：1-6 mol/L

反应时间：1-4 h

干燥温度：50-100℃

真空度：1.0×10^-1-1.0×10⁵ Pa

干燥时间：4-12 h。