[发明专利]一种实现电化学连续且同步剥离和还原制备石墨烯的方法

权利要求书

1.一种实现电化学连续且同步剥离和还原制备石墨烯的装置，包括电解槽，电解槽内设有电解液，其特征在于，电解槽内设有间隔的滤袋膜封装的氧化石墨或氧化石墨烯电极、滤袋膜封装的石墨对电极，滤袋膜封装的氧化石墨或氧化石墨烯电极作为阴极、滤袋膜封装的石墨对电极作为阳极，其中石墨对电极由石墨和集流体组成。

2.根据权利要求1所述的实现电化学连续且同步剥离和还原制备石墨烯的装置，其特征在于，氧化石墨或氧化石墨烯电极与石墨对电极之间的距离为1-7cm。

3.根据权利要求1所述的实现电化学连续且同步剥离和还原制备石墨烯的装置，其特征在于，所述集流体材质为耐酸耐碱耐氧化腐蚀的金属材料或石墨中的一种。

4.根据权利要求1所述的实现电化学连续且同步剥离和还原制备石墨烯的装置，其特征在于，所述滤袋膜的材质耐酸耐碱耐腐蚀。

5.根据权利要求1所述的实现电化学连续且同步剥离和还原制备石墨烯的装置，其特征在于，单个阴阳两极作为一个单体，单体进行阵列排列。

6.一种实现电化学连续且同步剥离和还原制备石墨烯的方法，包括权利要求1-5任意一项实现电化学连续且同步剥离和还原制备石墨烯的装置，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

1）备料：将滤袋膜封装的氧化石墨或者氧化石墨烯电极、滤袋膜封装的石墨电极、电解液、电源、电解槽准备好备用；

2）组装电剥离装置：将滤袋膜封装的氧化石墨或者氧化石墨烯作为阴极，滤袋膜封装的石墨作为阳极，两电极垂直且平行的浸入电解液中，两电极之间设有间隔；

3）电化学反应：接通电源，设置电压为1-30V；电化学反应时间为1-10h；

4）反应结束：阴极滤袋膜内的氧化石墨或氧化石墨烯被还原为还原石墨或还原石墨烯，阳极滤袋膜内的石墨发生插层剥离获得氧化石墨或氧化石墨烯；

5）连续反应：将阴极取出获得还原石墨或还原石墨烯产品，将步骤4）反应结束后的阳极电极作为下一次实验的阴极电极，同时再加入一个新的阳极，即滤袋膜封装了的石墨，重复步骤3）的电化学反应，反应结束后同样在阴极获得还原石墨或还原石墨烯，阳极获得氧化石墨或氧化石墨烯，然后将滤袋膜得到的还原后的产物累积收集起来再做后续处理。

7.根据权利要求6所述的电化学连续且同步剥离和还原制备石墨烯的方法 ，其特征在于，步骤1）中所述滤袋膜封装的氧化石墨或氧化石墨烯为含氧量高的电化学剥离法制备石墨烯的剥落物、氧化石墨烯、氧化石墨、氧化石墨和氧化石墨烯的混合物中的一种。

8.根据权利要求6所述的电化学连续且同步剥离和还原制备石墨烯的方法，其特征在于，步骤1）中所述的滤袋膜封装的石墨的形状为棒状、块状、片状、粉末状中的一种，石墨材质为石墨箔片、高定向热解石墨、天然鳞片石墨、石墨粉中的一种。

9.根据权利要求6所述的电化学连续且同步剥离和还原制备石墨烯的方法，其特征在于，步骤1）中所述的滤袋膜设有孔隙结构，材质耐酸耐碱耐腐蚀。

10.根据权利要求6所述的电化学连续且同步剥离和还原制备石墨烯的方法，其特征在于，步骤1）中所述的电源为直流稳压电源。