[发明专利]以煤炭为原料制备石墨烯的方法

权利要求书

1.以煤炭为原料制备石墨烯的方法，包括以下步骤：

细化步骤：将煤块或煤粒进行细化，得到细化煤粉；

活化步骤：将细化步骤得到的煤粉浸渍在活化溶液中并在常温下搅拌10～36小时后获得煤粉与活化溶液的混合液，将所述混合液干燥，得到煤粉与活化溶液的熔融混合物；

碳化步骤：将活化步骤得到的熔融混合物在惰性气体或氢气与惰性气氛混合气氛下碳化后自然降温，得到碳化产物；

清洗干燥步骤：将所述碳化产物酸洗及水洗，进行干燥，即得到多孔石墨烯。

2.根据权利要求1所述的制备石墨烯的方法，其特征在于，所述活化溶液为碱金属氢氧化物，碱土金属的氢氧化物或其混合物的溶液。

3.根据权利要求1所述的制备石墨烯的方法，其特征在于，所述煤粉与所述活化溶液质量比为1:0.1～1:10。

4.根据权利要求1所述的制备石墨烯的方法，其特征在于，所述氢气与惰性气氛混合气氛中H₂所占体积分数为0～100％，不包括端点0％。

5.根据权利要求1所述的制备石墨烯的方法，其特征在于，碳化步骤中的碳化温度为500℃～1200℃，碳化停留时间为0～10h，不包括端点0h。

6.根据权利要求1所述的制备石墨烯的方法，其特征在于，碳化步骤中的升温速率为0.1～15℃/min。

7.根据权利要求1所述的制备石墨烯的方法，其特征在于，所述活化溶液的浓度为0～10mol/L，不包括端点0mol/L。

8.根据权利要求1所述的制备石墨烯的方法，其特征在于，所述酸洗采用稀盐酸或硝酸，且酸洗液的浓度为0.5mol/L～2mol/L。

9.根据权利要求1所述的制备石墨烯的方法，其特征在于，所述干燥温度为60～200℃。

10.根据权利要求1所述的制备石墨烯的方法，其特征在于，所述惰性气氛为氮气或氩气。

11.根据权利要求1所述的制备石墨烯的方法，其特征在于，所述煤粉的固定碳含量为40～70％，挥发份含量为20～50％，水分含量为0～30％，灰分含量为0～10％；煤种的元素分析要求碳元素含量为50～80％，氢元素含量为0～10％，氧元素含量为0～30％。

12.根据权利要求11所述的制备石墨稀的方法，其特征在于，所述煤粉中灰分包含CaO、MgO、K₂O、Na₂O、SiO₂、Al₂O₃、Fe₂O₃、TiO₂、MnO₂、P₂O₅中的一种或几种。

13.根据权利要求12所述的制备石墨稀的方法，其特征在于，所述煤粉中灰分包含CaO、MgO、K₂O、Na₂O中的一种或多种。

14.一种由权利要求1至13任意一项所述的制备石墨烯的方法得到的石墨烯材料。