[发明专利]一种改性石墨烯及其制备方法、电容器

权利要求书

1.一种改性石墨烯的制备方法，其特征在于，包括：

将石墨烯和催化剂水溶液混合，得到石墨烯分散液；

在加热条件下，向所述石墨烯分散液中加入过氧化氢水溶液进行反应，直到所述催化剂水溶液催化过氧化氢所产生的羟基与石墨烯结合，得到含有改性石墨烯的反应体系；

将所述反应体系中的改性石墨烯进行分离，得到改性石墨烯；其中，所述改性石墨烯为含有羟基的石墨烯。

2.根据权利要求1所述的改性石墨烯的制备方法，其特征在于，所述将石墨烯和催化剂水溶液混合，得到石墨烯分散液的方法为：采用超声法将石墨烯与催化剂水溶液进行混合，得到石墨烯分散液，催化剂包括有机盐催化剂、无机盐催化剂中的一种或两种。

3.根据权利要求2所述的改性石墨烯的制备方法，其特征在于，所述有机盐催化剂为乙二醇二乙醚二胺乙酸铁、乙二胺四乙酸铁、三苯基锰中的一种或多种；所述无机盐催化剂为重铬酸钾。

4.根据权利要求1所述的改性石墨烯的制备方法，其特征在于，所述催化剂水溶液的浓度为0.5mmol/L-20mmol/L，所述过氧化氢水溶液的浓度为3％-30％；所述过氧化氢的质量与所述石墨烯分散液中的石墨烯的质量之比为(30-80):1。

5.根据权利要求1所述的改性石墨烯的制备方法，其特征在于，所述在加热条件下，向所述石墨烯分散液中加入过氧化氢水溶液进行反应的方法为：

当所述石墨烯分散液的温度升至60℃-70℃时，向所述石墨烯分散液中滴加过氧化氢水溶液，滴加时间为20min-60min。

6.根据权利要求1所述的改性石墨烯的制备方法，其特征在于，所述将石墨烯和催化剂水溶液混合，得到石墨烯分散液之前，还包括对石墨烯进行多孔化处理，对石墨烯进行多孔化处理的方法包括：将碱金属氢氧化物与石墨烯混合；在加热条件下，使碱金属氢氧化物与石墨烯发生反应，得到含有多孔石墨烯的混合体系；将混合体系中的多孔石墨烯进行纯化，得到多孔石墨烯。

7.根据权利要求6所述的改性石墨烯的制备方法，其特征在于，所述将碱金属氢氧化物与石墨烯混合的方法为：将饱和的碱金属氢氧化物溶液与石墨烯研磨混合；其中，所述碱金属氢氧化物和石墨烯的质量比为(6-10):1；

所述在加热条件下，使碱金属氢氧化物与石墨烯发生反应的方法为：在惰性气体的保护下，将碱金属氢氧化物与石墨烯的混合体系加热至380℃-410℃，保温0.5h-1.5h，再加热至700℃-800℃，保温0.5h-1.5h。

8.根据权利要求1所述的改性石墨烯的制备方法，其特征在于，所述将反应体系中的改性石墨烯进行分离，得到改性石墨烯的方法为：

过滤含有改性石墨烯的反应体系，收集并洗涤沉淀物，直到洗涤后的沉淀物中无催化剂残留，得到洗涤后的沉淀物；

将所述洗涤后的沉淀物分散到水中，并进行离心，收集离心后的上清液，得到改性石墨烯分散液；

将所述改性石墨烯分散液进行过滤，得到改性石墨烯沉淀，将改性石墨烯沉淀进行干燥，得到改性石墨烯。

9.一种改性石墨烯，其特征在于，采用如权利要求1-8任一所述的改性石墨烯的制备方法制备而成。

10.一种电容器，包括电极浆料，其特征在于，所述电极浆料包括如权利要求9所述的改性石墨烯。