[发明专利]一种还原石墨烯的绿色制备方法

说明书

本发明公开了一种还原石墨烯的绿色制备方法，具体涉及以含有多羟基的山梨醇为还原剂，在碱性的条件下，采用简便、易控的水热反应方法合成出水溶性较好的还原石墨烯材料。特别是选取食品中常用的山梨醇为还原剂，价格廉价且污染性较小。该种制备方法有望实现石墨烯的批量化生产，在电化学器件构建、生物传感领域具有广泛的应用前景。

技术领域

本发明涉及一种还原石墨烯的绿色制备方法，具体涉及选取食品当中常用的绿色、无污染的含有多羟基的山梨醇作为氧化石墨烯的还原剂，通过控制溶液的适当pH值，采用水热反应技术合成出水溶性较好石墨烯材料。属于材料合成化学领域。

背景技术

石墨烯(Graphene)是最近几年普遍研究的一种新型碳纳米材料。石墨烯在很多方面展示出优秀的性能参数，比如力学、化学、热学、光学、和电学等方面。当前制作石墨烯的方法有很多，通常采用的方法有机械剥离法、化学氧化还原法、、电化学法、有机合成等。机械法虽然制得的石墨烯性能很好、结构较完整，但不能够大批量生产石墨烯。采用化学还原方法制得的石墨烯存在着石墨烯结构容易被破坏、导电性较差等特点，并且还原氧化石墨烯过程中，选取的还原剂通常会造成环境污染，比如，水合肼、NaBH₄、LiAlH₄等试剂排放，另外这些试剂的价格也相对较高。电化学法制备的石墨烯质量虽然较高，但也很难批量生产。有机合成制备石墨烯的方法中合成过程可以精确控制，但制备的过程中同样会产生很多的有毒的有机小分子污染物。当前如何实现石墨烯的低成本、批量化、绿色制备成为众多科研工作者的攻坚重点，因此寻找出新颖、绿色合成石墨烯的工艺技术成为上述问题解决的重要途径。

发明内容

本发明提出了一种简便、绿色合成水溶性石墨烯的新方法。选取还原性较好的多羟基山梨醇作为还原剂，在水热反应条件下，合成出水溶性较好的石墨烯，该材料能够用于构建电化学生物传感器平台实现对多种电活性分子灵敏检测。

为了实现上述目的，本发明采用了以下的技术方案：

一种还原石墨烯的绿色制备方法，以食品中常见的山梨醇作为还原剂来还原氧化石墨烯，利用简便、易控的水热反应技术，制备出一种水溶性较好的还原石墨烯。

本发明所述的制备方法以多羟基山梨醇溶液为还原剂。

本发明所述的制备方法是以常用的水热反应为条件，控制反应时间在2-5h。反应液的pH控制在9以上。

本发明所述的山梨醇溶液浓度：0.05-0.2g/mL。山梨醇的体积加入量：1-3mL。

积极有益效果：本发明采用常见的含有多羟基的山梨醇溶液为氧化石墨烯的还原剂，成本低廉、绿色无污染。并且能够获得水溶性石墨烯；本发明通过改变山梨醇溶液的浓度、实验反应温度、溶液的pH值等实验条件参数，合成出性能不同的石墨烯材料；本发明所述的技术方案中只需常见的高温反应釜作为反应容器，以及鼓风干燥箱作为加热反应和烘干用，不需要其它任何专用设备，制备方法简便易行、绿色无污染，材料制备成本低，该合成技术易于推广使用。

附图说明：

图1氧化石墨烯还原前后的颜色、状态比较图；

图2还原石墨烯的扫描电镜图(SEM)。

具体实施方式

实施例1