[发明专利]一种类石墨烯碳材料的制备方法

说明书

本发明提供了一种类石墨烯碳材料的制备方法，所述方法是将菌种置于液体培养基中，培养12‑72h，通过收集菌体，干燥至恒重，高温碳化，去离子水洗涤烘干至恒重，即得类石墨烯碳材料。该材料含有丰富的磷、氧、氮、硫元素。该材料作为石墨烯替代材料具有良好的应用前景。

技术领域

本发明涉及一种类石墨烯碳材料的制备方法。

背景技术

石墨烯是一种由碳原子以sp²杂化轨道组成六角型蜂巢晶格的二维碳纳米材料。石墨烯具有优异的光学、电学、力学等性质，特别是在材料化学、纳米加工、能源、生物医药等方面具有广阔的应用前景。目前，石墨烯的制备方法主要有机械剥离法、氧化还原法、SiC外延生长法、化学气相沉积法,其制备过程冗长繁杂，且条件苛刻，难以大规模生产。

石墨烯能被其他异碳元素修饰，在石墨烯边缘和中间形成含氮、氧、磷、硫、氯等有效官能团，具有良好的催化和吸附作用。在实际生产和应用中，大家仅利用了石墨烯材料的单一功能，从而造成其他功能的浪费。

发明内容

本发明旨在克服现有技术的不足，提供一种类石墨烯碳材料的制备方法，开发一种类石墨烯及异碳元素掺杂的类石墨烯材料。

为了达到上述目的，本发明提供的技术方案为：

所述类石墨烯碳材料的制备方法是将菌种置于液体培养基中，培养12-72h，通过收集菌体，干燥至恒重，高温碳化，去离子水洗涤烘干至恒重，即得类石墨烯碳材料。

优选地，所述菌种包括细菌或真菌。

优选地，所述细菌为单一菌或复合菌，所述真菌为单一菌或复合菌。

优选地，所述细菌为球形菌、杆菌或螺旋菌中的至少一种，所述真菌为黑曲霉或黄曲霉中的至少一种。

下面对本发明作进一步说明：

所述类石墨烯材料的具体制备方法如下：

(1)将细菌或真菌接种在液体培养基中；

(2)在30℃或者37℃条件，摇床中培养12-72h；

(3)将上述长满菌体的培养液静置6-24h；

(4)将上述菌体通过离心或者过滤方法收集菌体；

(5)通过冷冻干燥、常规干燥、喷雾干燥的方法去除上述菌体的水分；

(6)将上述干燥之后的菌体置于氩气或氮气或氦气保护的管式炉中碳化若干时间，

即得类石墨烯材料。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

本发明从石墨烯特点出发制备具有低成本、材料来源广泛的微生物材料出发制备具有类石墨烯结构和功能的材料，以取代石墨烯材料，降低应用和生产成本。由于细菌或者真菌的来源广泛，培养条件、筛选成本、收集成本较石墨烯偏低；且无需使用强酸、强碱、强氧化性试剂；操作简易、过程简单；生成产物具有石墨烯一方面或多方面的性能，因此，作为石墨烯的取代材料具有较大的潜力。

附图说明

图1：实施例1中类石墨烯碳材料的透射电镜图；

图2：实施例1中类石墨烯碳材料的扫描电镜图；

图3：实施例1中类石墨烯材料的高倍透射电镜图。

具体实施方式

实施例1