[发明专利]一种全碳面氧化调控功能化石墨烯官能团种类的方法

权利要求书

1.一种全碳面氧化调控功能化石墨烯官能团种类的方法，包括如下步骤：

(1)以石墨插层化合物做为原料，使石墨插层化合物的插层剂与溶液中反应物发生氧化还原反应，利用湍流法或者亚/超临界方法高效制备高质量石墨烯；

(2)采用特定的氧化剂、浓酸和添加剂对高质量石墨烯进行全碳面氧化，得到得到主要包含羟基与环氧基的羟基化石墨烯或者主要包含羧基的的羧基化石墨烯材料。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述石墨插层化合物的插层剂是金属或金属卤化物，具体为钾、钠、锂、钾钠合金、氯化碘、氯化铝、氯化镍、氯化锑、氯化铁或氟化锑。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述向溶液中添加可与石墨片层间插层剂反应的物质包括乙醇、硼氢化钠溶液、水合肼溶液、过氧化氢溶液等与插层剂反应过程中产生气体的所有物质，过氧化氢质量溶度为30％，水合肼质量比为30％，硼氢化钠溶液需配置成为PH为13的碱性溶液。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述湍流法为利用液体高速旋转产生剪切力，对石墨片层进行有效剥离的一类方法。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述亚/超临界方法为利用亚临界状态的水或超临界状态的二氧化碳等对石墨片层进行有效剥离的一类方法。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中所述氧化剂、浓酸，包括氯酸盐、高锰酸钾、重铬酸盐等，浓酸包括浓硫酸、浓硝酸和高氯酸等。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中所述添加剂为双氧水、去离子水等。

8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中所述全碳面氧化采用氧化剂与石墨烯的质量比为0.5～6，优选为3。

9.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中所述全碳面氧化采用时间为0.5h-8h，优选为3h。

10.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中所述全碳面氧化采用温度为0℃-20℃，优选为0℃。

11.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中所述低含氧量指功能化石墨烯材料中氧含量占碳氧元素总质量的比例小于30％，优选为10％-20％。