[发明专利]一种立方形貌石墨烯粉末及其制备方法与应用在审
申请号: | 201610139816.1 | 申请日: | 2016-03-11 |
公开(公告)号: | CN107176600A | 公开(公告)日: | 2017-09-19 |
发明(设计)人: | 刘忠范;史刘嵘 | 申请(专利权)人: | 北京大学 |
主分类号: | C01B32/186 | 分类号: | C01B32/186 |
代理公司: | 北京纪凯知识产权代理有限公司11245 | 代理人: | 关畅,王春霞 |
地址: | 100000*** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 立方 形貌 石墨 粉末 及其 制备 方法 应用 | ||
1.一种立方形貌石墨烯粉末的制备方法,包括如下步骤:1)将氯化钠煅烧,所述煅烧后降温,得到氯化钠基底;
2)将氯化钠基底升温,然后通入碳源进行化学气相沉积反应,得到石墨烯-氯化钠复合粉体;
3)从所述石墨烯-氯化钠复合粉体中分离石墨烯,即得到立方形貌石墨烯粉末。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:步骤1)之前还包括将氯化钠进行重结晶处理,得到微米级氯化钠;
所述从所述石墨烯-氯化钠复合粉体中分离石墨烯的方法包括如下步骤:将所述石墨烯-氯化钠复合粉体于清洗溶液中浸泡,过滤收集沉淀。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于:所述重结晶的按照如下步骤进行:将所述氯化钠溶解于去离子水中形成饱和溶液,然后向所述饱和溶液中加入有机溶剂Ⅰ,析出氯化钠的晶粒,过滤收集所述晶粒,即得到所述微米级氯化钠;
所述微米级氯化钠的平均粒径为0.1~100μm;
所述有机溶剂Ⅰ为乙醇、丙酮和环己烷中至少一种。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的方法,其特征在于:所述煅烧的温度为100~500℃,所述煅烧的时间为10~200min;
所述煅烧的设备为化学气相沉积设备;
所述煅烧后降温至室温。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的方法,其特征在于:所述升温后的温度为300~1300℃;所述升温的速率为5~100℃/min;
所述碳源为乙烯、丙烯、乙炔、乙醇蒸气或苯甲酸蒸气;
所述化学气相沉积反应在惰性气氛中进行;
所述化学气相沉积反应采用的设备为双温区化学气相沉积设备;
所述化学气相沉积反应的温度为300~1100℃;
所述化学气相沉积反应的时间为10~360min。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于:所述惰性气氛为氩气、氮气和氢气中至少一种;
所述碳源占所述碳源和所述惰性气氛的总体积的百分含量为0.5%~10%。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的方法,其特征在于:步骤3)中还包括将所述沉淀用去离子水洗涤和干燥的步骤;
所述浸泡的时间为15~600min;
所述清洗溶液为去离子水或去离子水与有机溶剂Ⅱ的混合溶剂。
8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于:所述去离子水与所述有机溶剂的体 积比为10:1~10;
所述有机溶剂Ⅱ为乙醇、丙酮和异丙醇中的至少一种;
所述干燥的方式为常压干燥、冷冻干燥或超临界干燥;
所述干燥的温度为-90~500℃;所述干燥的时间为0.5~48h。
9.权利要求1-8中任一项所述的方法制备的立方形貌石墨烯粉末。
10.权利要求9中所述立方形貌石墨烯粉末在新能源器件、污水处理和/或生物载药领域中的应用。
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