CN103787317A - 一种氧化石墨烯分散液的制备方法 - Google Patents

一种氧化石墨烯分散液的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种氧化石墨烯分散液的制备方法。即首先超声处理得硫酸根插层的石墨/硫酸混合物，向所得硫酸根插层的石墨/硫酸混合物中加入高锰酸钾进行中温氧化反应得初步的石墨氧化物，然后进行高温水解反应得带有亲水基团的石墨氧化物，添加双氧水继续氧化反应得到亮黄色氧化石墨浑浊液，离心或过滤，得到的棕黄色泥状或饼状物用双氧水和浓硫酸的混合溶液处理，得到带有大量亲水基团的氧化石墨，洗涤、真空干燥得纯净的氧化石墨后加入到溶剂中超声得氧化石墨烯分散液。所得氧化石墨烯分散液中的氧化石墨烯分散性好，稳定性好，片层较大。该制备方法简化了工艺步骤，降低了生产成本和能耗，反应过程无NO2/N2O4有毒气体放出，环境友好。

Description

一种氧化石墨烯分散液的制备方法
技术领域
本发明属于氧化石墨烯制备技术领域,特别是涉及一种氧化石墨烯分散液的制备方法。
背景技术
一般认为,氧化石墨为准二维层状结构,氧化过程中,石墨烯片层键接了大量的羟基、羧基及环氧基等含氧官能团。由于这些官能团及片层之间的水的支撑作用,原始石墨的晶格参数由0.335nm膨胀至氧化石墨的0.6-1.1nm(Lerf,A.等.固体物理化学67,1106(2006)),更利于实现氧化石墨烯的单片剥离及连续化制备;同时,官能团还赋予氧化石墨烯片优良的化学活性和浸润性能,并使其表面带上负电,能够在水中(或碱液中)形成纳米级分散,从而为氧化石墨烯的复合应用或纳米有序组装奠定良好的基础。
传统合成氧化石墨烯的方法为经过Hummers法合成氧化石墨, 氧化石墨通过超声处理剥离成氧化石墨烯。首先，其合成氧化石墨的反应过程中由于使用硝酸钠，会放出有毒气体NO2/N2O4，污染环境。低温反应需要温度控制在0℃以下，工业化生产困难。另外，所得的氧化石墨单纯通过超声处理剥离成氧化石墨烯需要较长的时间，一般为2-5h,而且实现剥离成单层石墨烯的难度较大，所得的单层石墨烯尺寸较小，为0.1-10μm，产率也较低，相对于多层（2-10层）氧化石墨烯为10-20%。
发明内容
本发明的目的为了解决上述的技术问题而提供一种无有毒气体NO2/N2O4放出、无低温反应过程、产率较高、短时间超声即可得尺寸较大的单层氧化石墨烯分散液的制备方法。所制备的氧化石墨烯分散液中的氧化石墨烯分散性好，稳定性好，含有大量的含氧基团，在氧化石墨烯复合材料、催化、光电领域有着潜在的应用价值。
本发明的技术方案
1、一种氧化石墨烯分散液的制备方法，具体包括以下步骤：
（1）、硫酸根插层的石墨/硫酸混合物的制备
在常温下，将石墨与浓硫酸按1g:20mL的比例混合，超声0.5h~1.5h，制得硫酸根插层的石墨/硫酸混合物；
所述的石墨为天然石墨粉或天然鳞片石墨或微晶石墨或膨胀石墨；
（2）、初步的石墨氧化物的制备：
在常温下向步骤（1）所得的硫酸根插层的石墨/硫酸混合物中一次性加入高锰酸钾，超声5~10s得到硫酸根插层的石墨/硫酸/高锰酸钾混合物；
高锰酸钾的添加量按质量比计算，即石墨：高锰酸钾为1：6~10；
将所得的硫酸根插层的石墨/硫酸/高锰酸钾混合物控制搅拌转速为200-300r/min，温度为25~40℃下进行氧化反应1~3h，得初步的石墨氧化物；
（3）、带有亲水基团的石墨氧化物的制备
向步骤（2）所得的初步的石墨氧化物的溶液中加入为其体积1-5倍的去离子水，然后控制温度为90~100℃进行水解反应10~20min，形成带有亲水基团的石墨氧化物；
向所得的带有亲水基团的石墨氧化物的溶液中加入为其体积2-5倍的由去离子水和质量百分比浓度为30%的双氧水水溶液混合形成的混合溶液，得到亮黄色的氧化石墨水溶液；
将所得的亮黄色的氧化石墨水溶液离心或过滤，得到棕黄色泥状或饼状物；
向所得的棕黄色泥状或饼状物中加入由双氧水和浓硫酸混合所得的混合溶液，超声后离心得到带有大量亲水基团的氧化石墨的泥状物；
所述的双氧水和浓硫酸混合所得的混合溶液，按体积比计算，即为双氧水：浓硫酸为1:3~7；
（4）、纯净的氧化石墨烯的制备
依次用质量百分比浓度优选为10%的盐酸水溶液和去离子水洗涤步骤（3）所得的带有大量亲水基团的氧化石墨的泥状物直至流出液为中性，离心或抽滤，所得的沉淀或滤饼控制温度为60-80℃真空干燥得到氧化石墨；
按质量比计算，即氧化石墨：溶剂为1:1，将所得的氧化石墨加入到溶剂中，然后在室温功率为100W的超声波仪中进行超声15-60min即得到氧化石墨烯分散液；
所述的溶剂为水、乙醇、丙酮或四氢呋喃等。
本发明的有益效果
本发明的一种氧化石墨烯分散液的制备方法，由于无低温反应步骤，从而简化了工艺步骤，降低了生产成本和能耗，并且反应过程不加入硝酸钠，因此无NO2/N2O4有毒气体放出，对环境友好。
进一步，本发明的一种氧化石墨烯分散液的制备方法，由于短时间超声即可得到片层较大的单层的氧化石墨烯，从而有效的解决了现有氧化石墨烯生产中分散性不好、稳定性差和长时间超声造成片层较小的问题。即最终所得的氧化石墨烯分散液中的氧化石墨烯分散性好，稳定性好，尺寸较大，为0.1-10μm，其产率相对于多层（2-10层）氧化石墨烯为80-90%。
进一步，本发明的一种氧化石墨烯分散液的制备方法，由于所制备的氧化石墨烯中的氧化石墨烯含有大量的含氧官能团，因此在其它材料与氧化石墨烯的共价修饰、阻燃、光电领域中有着潜在的应用价值。
附图说明
图1、实施例1中所制备的氧化石墨的扫描电镜图；
图2、实施例2中使用的天然鳞片石墨的Raman光谱；
图3、实施例1所得氧化石墨烯分散液中的氧化石墨烯的Raman光谱；
图4、实施例2所得氧化石墨烯分散液中的氧化石墨烯的Raman光谱；
图5a、实施例1所得氧化石墨烯分散液中的氧化石墨烯的AFM图；
图5b、实施例1所得氧化石墨烯分散液中的氧化石墨烯的厚度图；
图6a、实施例2所得氧化石墨烯分散液中的氧化石墨烯的AFM图；
图6b、实施例2中所得氧化石墨烯分散液中的氧化石墨烯的厚度图；
图7、图6a中的方框部分的局部放大图。
具体实施方式
下面通过具体实施例并结合附图对本发明进一步阐述，但并不限制本发明。
本发明实施例中Raman光谱测试使用美国赛默飞世尔生产的拉曼光谱仪（型号DXR Raman Macroscope）。
本发明实施例中所用的扫描电镜为日立生产的S-3400N扫描电子显微镜。
本发明实施例中所用的原子力显微镜为美国安捷伦公司生产的Agilent 5500 SPM。
本发明超声所用的设备为广州邦杰电子有限公司生产的BG-02C超声波清洗机。
实施例1
一种氧化石墨烯分散液的制备方法，具体包括以下步骤：
（1）、硫酸根插层的石墨/硫酸混合物的制备
在常温下，将1.5g石墨与30ml浓度为98%的浓硫酸按1g:20mL的比例混合，超声1h，制得硫酸根插层的石墨/硫酸混合物；
所述的石墨为天然石墨粉；
（2）、初步的石墨氧化物的制备：
在常温下向步骤（1）所得的硫酸根插层的石墨/硫酸混合物中一次性加入6g高锰酸钾，超声10s得到硫酸根插层的石墨/硫酸/高锰酸钾混合物；
高锰酸钾的添加量按质量比计算，即石墨：高锰酸钾为1：4；
然后将所得的硫酸根插层的石墨/硫酸/高锰酸钾混合物在转速为250r/min下，控制温度为35℃进行氧化反应2h，制得初步的石墨氧化物；
（3）、带有亲水基团的石墨氧化物的制备
向步骤（2）所得的初步的石墨氧化物的溶液中加入为其体积1-1.5倍的去离子水100ml，在恒温98℃条件下进行水解反应15min，得到带有亲水基团的石墨氧化物；
向所得的带有亲水基团的石墨氧化物的溶液中加入为其体积2倍的由300ml去离子水和25ml质量百分比浓度为30%的双氧水水溶液混合形成的混合溶液，得到亮黄色的氧化石墨水溶液；
将所得的亮黄色的氧化石墨水溶液离心或过滤，得到棕黄色泥状或饼状物；
向所得的棕黄色泥状或饼状物中加入50ml由双氧水和浓硫酸混合所得的混合溶液，超声10min后离心得到带有大量亲水基团的氧化石墨的泥状物；
所述的双氧水和浓硫酸混合所得的混合溶液，按体积比计算，即为双氧水：浓硫酸为1:5；
（4）、纯净的氧化石墨烯的制备
依次用质量百分比浓度为10%的稀盐酸和去离子水洗涤步骤（3）所得的带有大量亲水基团的氧化石墨的泥状物直至流出液为中性，离心或抽滤，所得的沉淀或滤饼控制温度为60℃真空干燥12h得到纯净的氧化石墨；
将上述所得的氧化石墨用扫面电镜进行扫描，所得的扫描电镜图如图1所示，从图1中可以看出，所得的氧化石墨为有序的层状结构，容易剥离为单层的氧化石墨烯；
按质量计算，氧化石墨：溶剂为1:1的比例，将所得的0.01g氧化石墨分散到0.01g溶剂中，然后室温下，在功率为100W的超声仪中进行超声40min即得到氧化石墨烯分散液；
所述的溶剂为水。
实施例2
一种氧化石墨烯分散液的制备方法，具体包括以下步骤：
（1）、硫酸根插层的石墨/硫酸混合物的制备
在常温下，将1.5g石墨与30ml浓度为98%的浓硫酸按1g:20mL的比例混合，超声1h，制得硫酸根插层的石墨/硫酸混合物；
所述的石墨为天然鳞片石墨；
（2）、初步的石墨氧化物的制备：
在常温下向步骤（1）所得的硫酸根插层的石墨/硫酸混合物中一次性加入6g高锰酸钾，超声10s得到硫酸根插层的石墨/硫酸/高锰酸钾混合物；
高锰酸钾的添加量按质量比计算，即石墨：高锰酸钾为1：4；
将所得的硫酸根插层的石墨/硫酸/高锰酸钾混合物在转速为250r/min下，控制温度为35℃进行氧化反应2h，制得初步的石墨氧化物；
（3）、带有亲水基团的石墨氧化物的制备
向步骤（2）所得的初步的石墨氧化物的溶液中加入为其体积1-1.5倍的去离子水100ml，在恒温98℃条件下进行水解反应15min，得到带有亲水基团的石墨氧化物；
向所得的带有亲水基团的石墨氧化物的溶液中加入为其体积2倍的由300ml去离子水和25ml质量百分比浓度为30%的双氧水水溶液混合形成的混合溶液，得到亮黄色的氧化石墨水溶液；
将所得的亮黄色的氧化石墨水溶液离心或过滤，得到棕黄色泥状或饼状物；
向所得的棕黄色泥状或饼状物中加入50ml由双氧水和浓硫酸混合所得的混合溶液，超声10min后离心得到带有大量亲水基团的氧化石墨的泥状物；
所述的双氧水和浓硫酸的混合溶液，按体积比计算，即为双氧水：浓硫酸为1:5；
（4）、纯净的氧化石墨烯的制备
依次用质量百分比浓度为10%的稀盐酸和去离子水洗涤步骤（3）所得的带有大量亲水基团的氧化石墨的泥状物直至流出液为中性，离心或抽滤，所得的沉淀或滤饼控制温度为60℃真空干燥12h得到纯净的氧化石墨；
将上述所得的氧化石墨用扫面电镜进行扫描，所得的扫描电镜图如图1所示，从图1中可以看出，所得的氧化石墨为有序的层状结构，容易剥离为单层的氧化石墨；
按质量计算，氧化石墨：溶剂为1:1的比例，将所得的0.01g氧化石墨分散到0.01g溶剂中，然后室温下，在功率为100W的超声仪中进行超声40min即得到氧化石墨烯分散液；
所述的溶剂为去离子水。
采用拉曼光谱仪分别对实施例2中使用的天然鳞片石墨的Raman光谱、实施例1所得的氧化石墨烯分散液中的氧化石墨烯的Raman光谱、实施例2所得的氧化石墨烯分散液中的氧化石墨烯进行Raman光谱测定，结果如图2、图3、图4所示，从图2、图3和图4的对比可以看出，氧化石墨烯相对于天然鳞状石墨的D峰和G峰的强度发生了明显的变化，从图中可以看到天然鳞片石墨原料和实施例1、实施例2中制备的氧化石墨烯层均有三处特征峰，分别是位于1580cm-1的G峰，位于1350cm-1附近的D峰，以及位于2700cm-1附近的2D峰，但是鳞状石墨的D峰强度明显低于鳞状石墨的G峰强度,而氧化石墨烯的D峰和G峰强度相近,由此表明了鳞状石墨在氧化过程中石墨的有序结构被破坏，石墨片层被剥离变成了氧化石墨烯。
实施例1、实施例2的Raman光谱图中D峰和G峰强度相近，而原料天然鳞片石墨的D峰强度明显低于G峰强度，这是氧化石墨烯与石墨的最主要区别；实施例1、实施例2的Raman光谱图中D峰远高于原料天然鳞片石墨的D峰，这是由于氧化过程中石墨的有序结构被破坏，表明石墨片层被剥离。
采用原子力显微镜分别对实施例1中制备的氧化石墨烯分散液中的氧化石墨烯、实施例2中制备的氧化石墨烯分散液中的氧化石墨烯进行形貌和厚度测定，所得的氧化石墨烯的AFM图及厚度图分别见图5a、图5b，图6a、图6b；
图5a是实施例1中所得的氧化石墨烯分散液中的氧化石墨烯的AFM图、图6a是实施例2中所得的氧化石墨烯分散液中的氧化石墨烯的AFM图。通过图5b、图6b进行对比可以看出，本发明的一种氧化石墨烯分散液的制备方法中所得的氧化石墨烯分散液中的氧化石墨烯片层分布密集，片层大小约为4um。
图7是图6a的方框部分的局部放大图，从图7中进一步可以看出本发明制备的氧化石墨烯分散液中的氧化石墨烯片层大小约为4um，片层可以折叠不容易团聚，由此表明了本发明的一种氧化石墨烯分散液的制备方法中所得的氧化石墨烯分散液中的氧化石墨烯柔韧性好，不容易团聚。
图5b是实施例1中所得的氧化石墨烯分散液中的氧化石墨烯的厚度图、图6b是实施例2所得的氧化石墨烯分散液中的氧化石墨烯的厚度图，从图5b、图6b可以看出氧化石墨烯分散液中的氧化石墨烯的片层厚度为1nm左右，这和文献单层氧化石墨烯的厚度为0.6-1.1nm报道的一致（Lerf,A.等.固体物理化学67,1106(2006)），由此表明，本发明的一种氧化石墨烯分散液的制备方法中所得的氧化石墨烯分散液中的氧化石墨烯为单层。
实施例3
一种氧化石墨烯分散液的制备方法，具体包括以下步骤：
（1）、硫酸根插层的石墨/硫酸混合物的制备
在常温下，将1.5g石墨与30ml质量百分比浓度为98%的浓硫酸按1g:20mL的比例混合，超声1h，制得硫酸根插层的石墨/硫酸混合物；
所述的石墨为微晶石墨；
（2）、初步的石墨氧化物的制备：
在常温下向步骤（1）所得的硫酸根插层的石墨/硫酸混合物中一次性加入6g高锰酸钾，超声10s得到硫酸根插层的石墨/硫酸/高锰酸钾混合物；
高锰酸钾的添加量按质量比计算，即石墨：高锰酸钾为1：4；
然后将所得的硫酸根插层的石墨/硫酸/高锰酸钾混合物在转速为250r/min下，控制温度为35℃进行氧化反应2h，制得初步的石墨氧化物；
（3）、带有亲水基团的石墨氧化物的制备
向步骤（2）所得的初步的石墨氧化物的溶液中加入为其体积2倍的去离子水100ml，在恒温98℃条件下进行水解反应10~20min，形成带有亲水基团的石墨氧化物；
向所得的带有亲水基团的石墨氧化物的溶液中加入为其体积2倍的由300ml去离子水和25ml质量百分比浓度为30%的双氧水水溶液混合形成的混合溶液，得到亮黄色的氧化石墨水溶液；
将所得的亮黄色的氧化石墨水溶液离心或过滤，得到棕黄色泥状或饼状物；
向所得的棕黄色泥状或饼状物中加入50ml由双氧水和浓硫酸混合所得的混合溶液，超声10min后离心得到带有大量亲水基团的氧化石墨的泥状物；
所述的双氧水和浓硫酸混合所得的混合溶液，按体积比计算，即为双氧水：浓硫酸为1:5；
（4）、纯净的氧化石墨烯的制备
依次用质量百分比浓度为10%的稀盐酸和去离子水洗涤步骤（3）所得的带有大量亲水基团的氧化石墨的泥状直至流出液为中性，离心或抽滤后，所得的沉淀或滤饼控制温度为60℃真空干燥12h得到纯净的氧化石墨；
按质量计算，氧化石墨：溶剂为1:1的比例，将所得的0.01g氧化石墨分散到0.01g溶剂中，然后室温下，在功率为100W的超声仪中进行超声40min即得到氧化石墨烯分散液；
所述的溶剂为去离子水。
上述所得的氧化石墨烯溶液分散液中的氧化石墨烯，经美国安捷伦公司生产的Agilent 5500 SPM原子力显微镜仪器进行测定，其尺寸较大，为1-10um，其产率相对于多层氧化石墨烯为90%。
实施例4
一种氧化石墨烯分散液的制备方法，具体包括以下步骤：
（1）、硫酸根插层的石墨/硫酸混合物的制备
在常温下，将1.5g石墨与30ml质量百分比浓度为98%的浓硫酸按1g:20mL的比例混合，超声1h，制得硫酸根插层的石墨/硫酸混合物；
所述的石墨为膨胀石墨；
（2）、初步的石墨氧化物的制备：
在常温下向步骤（1）所得的硫酸根插层的石墨/硫酸混合物中一次性加入6g高锰酸钾，超声10s得到硫酸根插层的石墨/硫酸/高锰酸钾混合物；
高锰酸钾的添加量按质量比计算，即石墨：高锰酸钾为1：4；
然后将所得的硫酸根插层的石墨/硫酸/高锰酸钾混合物在转速为250r/min下，控制温度为35℃进行氧化反应2h，制得初步的石墨氧化物；
（3）、带有亲水基团的石墨氧化物的制备
向步骤（2）所得的初步的石墨氧化物的溶液中加入为其体积2倍，即100ml去离子水，在恒温98℃条件下进行水解反应15min，形成带有亲水基团的石墨氧化物的溶液；
向所得的带有亲水基团的石墨氧化物的溶液中加入为其体积2倍的由300mL去离子水和25ml质量百分比浓度为30%双氧水水溶液混和形成的混合溶液，得到亮黄色的氧化石墨水溶液；
将所得的亮黄色的氧化石墨水溶液离心或过滤，得到棕黄色泥状或饼状物；
向所得的棕黄色泥状或饼状物中加入为其体积5倍，即50ml由双氧水和浓硫酸混合所得的混合溶液，超声10min后离心得到带有大量亲水基团的氧化石墨的泥状物；
所述的双氧水和浓硫酸混合所得的混合溶液，按体积比计算，即双氧水：浓硫酸为1：5；
（4）、纯净的氧化石墨烯的制备
依次用质量百分比浓度为10%的盐酸水溶液和去离子水洗涤步骤（3）所得的带有大量亲水基团的氧化石墨的泥状物直至流出液为中性，离心或抽滤，所得的沉淀或滤饼控制温度为60℃进行真空干燥12h，即得到纯净的氧化石墨；
按质量比计算，即氧化石墨：溶剂为1:1的比例，将所得的氧化石墨分散到溶剂中，然后室温下，在功率为100W的超声仪中进行超声30min即得到氧化石墨烯分散液；
所述的溶剂为去离子水。
上述所得的氧化石墨烯溶液分散液中的氧化石墨烯，经美国安捷伦公司生产的Agilent 5500 SPM原子力显微镜进行测定，其尺寸较大，为0.1-10um，其产率相对于多层（2-10层）氧化石墨烯为90%。
综上所述，本发明的一种氧化石墨烯分散液的制备方法，可以成功制备单层氧化石墨烯的分散液，所得氧化石墨烯分散液中的氧化石墨烯分散性好片层密集，稳定性和柔韧性好，不容易团聚，片层较大为0.1-10um，产率较高，其产率相对于多层（2-10层）氧化石墨烯为80%-90%。
以上所述仅是本发明的实施方式的举例，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。

Claims (1)

1.一种氧化石墨烯分散液的制备方法，其特征在于具体包括以下步骤：
（1）、硫酸根插层的石墨/硫酸混合物的制备
在常温下，将石墨与浓硫酸按1g:20mL的比例混合，超声0.5~1.5h，制得硫酸根插层的石墨/硫酸混合物；
所述的石墨为粒径均为80目-500目的天然石墨粉、天然鳞片石墨、微晶石墨或膨胀石墨；
（2）、初步的石墨氧化物的制备：
在常温下向步骤（1）所得的硫酸根插层的石墨/硫酸混合物中一次性加入高锰酸钾，超声5~10s得到硫酸根插层的石墨/硫酸/高锰酸钾混合物；
高锰酸钾的添加量按质量比计算，即石墨：高锰酸钾为1：6~10；
然后将所得的硫酸根插层的石墨/硫酸/高锰酸钾混合物在搅拌条件下，控制温度为25~40℃进行氧化反应1~3h，得初步的石墨氧化物；
（3）、带有亲水基团的石墨氧化物的制备
向步骤（2）所得的初步的石墨氧化物的溶液中加入为其体积1-5倍的去离子水，在恒温90~100℃条件下进行水解反应10~20min，形成带有亲水基团的石墨氧化物的溶液；
向所得的带有亲水基团的石墨氧化物的溶液中加入为其体积2-5倍的由去离子水和质量百分比浓度为30%的双氧水水溶液混和形成的混合溶液，得到亮黄色的氧化石墨水溶液；
将所得的亮黄色的氧化石墨水溶液离心或过滤，得到棕黄色泥状或饼状物；
向所得的棕黄色泥状或饼状物中加入为其体积2-10倍的由双氧水和浓硫酸混合所得的混合溶液，超声后离心得到带有大量亲水基团的氧化石墨的泥状物；
所述的双氧水和浓硫酸混合所得的混合溶液，按体积比计算，即双氧水：浓硫酸为1：3-7；
（4）、纯净的氧化石墨烯的制备
依次用质量百分比浓度为10%的盐酸水溶液和去离子水洗涤步骤（3）所得的带有大量亲水基团的氧化石墨的泥状物直至流出液为中性，离心或抽滤，所得的沉淀或滤饼控制温度为60-80℃进行真空干燥，即得到氧化石墨；
按质量比计算，即氧化石墨：溶剂为1:1，将所得的氧化石墨加入到溶剂中，然后室温下，在功率为100W的超声仪中进行超声15-60min即得到氧化石墨烯分散液；
所述的溶剂为水、乙醇、丙酮或四氢呋喃。
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Cited By (32)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104445162A (zh) * 2014-11-12 2015-03-25 东莞市青麦田数码科技有限公司 氧化石墨烯水溶液及其薄膜、石墨烯薄膜的制备方法
CN104891484A (zh) * 2015-06-04 2015-09-09 武汉理工大学 一种微晶氧化石墨的制备方法
CN105217615A (zh) * 2015-10-19 2016-01-06 南京润屹电子科技有限公司 一种石墨烯的制备方法
CN105413647A (zh) * 2015-12-10 2016-03-23 福建师范大学福清分校 一种功能化石墨烯的制备方法
CN105776189A (zh) * 2016-01-30 2016-07-20 山西大学 一种高纯度小尺寸氧化石墨烯的制备方法
CN106395808A (zh) * 2016-10-31 2017-02-15 长沙矿冶研究院有限责任公司 一种氧化石墨烯的制备方法
CN106554010A (zh) * 2015-09-25 2017-04-05 苏州烯时代石墨烯科技有限公司 工业化制备大尺寸石墨烯的方法
CN106744913A (zh) * 2017-03-28 2017-05-31 上海理工大学 一种利用隐晶石墨大量制备氧化石墨烯量子点的方法
CN107017096A (zh) * 2017-04-01 2017-08-04 苏州海凌达电子科技有限公司 一种改性石墨电极材料的制备方法及其应用
CN107017089A (zh) * 2017-04-01 2017-08-04 苏州海凌达电子科技有限公司 超级电容器用氧化镍复合电极材料的制备方法及其应用
CN107068422A (zh) * 2017-04-07 2017-08-18 苏州海凌达电子科技有限公司 一种纳米电极材料的制备方法及其应用
CN107055523A (zh) * 2016-12-28 2017-08-18 中国电子科技集团公司第十八研究所 一种制备高稳定氧化石墨烯分散液的方法
CN107093526A (zh) * 2017-04-14 2017-08-25 苏州海凌达电子科技有限公司 以石墨氧化物为主要成分的电极材料制备方法及其应用
CN107093525A (zh) * 2017-04-05 2017-08-25 苏州海凌达电子科技有限公司 一种经氧化石墨烯水溶液处理的电极材料的制备方法
CN107226469A (zh) * 2017-08-03 2017-10-03 山东金城石墨烯科技有限公司 一种一步法制备氧化石墨烯的方法
CN107304047A (zh) * 2016-04-21 2017-10-31 常州二维碳素科技股份有限公司 一种多层石墨烯的分散方法
CN107324313A (zh) * 2017-07-28 2017-11-07 天津市大明电子有限公司 一种石墨烯/纳米碳管复合材料的制备方法
CN107919477A (zh) * 2017-12-22 2018-04-17 湖南工业大学 一种混合膨胀石墨作为锂离子电池负极材料的应用
CN108404191A (zh) * 2018-04-24 2018-08-17 万绵水 氧化石墨烯/利多卡因海绵敷料及其制备方法
CN108706581A (zh) * 2018-08-08 2018-10-26 多凌新材料科技股份有限公司 超临界流体辅助制备氧化石墨烯的方法
CN109181374A (zh) * 2018-08-23 2019-01-11 广东思泉新材料股份有限公司 一种制备具有高热辐射石墨烯涂料的方法
CN109180049A (zh) * 2018-09-17 2019-01-11 佛山朝鸿新材料科技有限公司 一种水泥保湿材料的制备方法
CN109401349A (zh) * 2018-11-26 2019-03-01 长沙理工大学 一种氧化石墨烯改性沥青及其制备方法
CN110482540A (zh) * 2019-09-27 2019-11-22 常州汇墨新材料科技有限公司 一种分散性好的氧化石墨烯粉体的制备方法
CN110963488A (zh) * 2018-09-30 2020-04-07 山东欧铂新材料有限公司 一种小尺寸氧化石墨烯的制备方法
CN110980717A (zh) * 2019-10-29 2020-04-10 广东墨睿科技有限公司 一种采用蠕虫石墨制备氧化石墨烯的方法
CN111978944A (zh) * 2020-08-10 2020-11-24 宁波锋成先进能源材料研究院 改性纳米氧化石墨烯作为低渗油藏提高采收率化学剂的应用
CN112441580A (zh) * 2019-08-28 2021-03-05 东丽先端材料研究开发（中国）有限公司 石墨的氧化物粉末、其制备方法及其应用
CN112625282A (zh) * 2020-12-29 2021-04-09 诸暨市申嘉机械科技有限公司 一种珍珠石墨烯生产加工工艺
CN112645317A (zh) * 2020-12-30 2021-04-13 南通第六元素材料科技有限公司 一种氧化石墨烯或氧化石墨的制备方法及设备
CN113860294A (zh) * 2021-09-22 2021-12-31 广西大学 一种无过氧化氢淬灭反应制备氧化石墨烯的方法
CN114551908A (zh) * 2022-01-25 2022-05-27 东风汽车集团股份有限公司 一种抗反极能力的气体扩散层的制备方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102153075A (zh) * 2011-03-22 2011-08-17 桂林理工大学 超声辅助Hummers法合成氧化石墨烯的方法
CN103130216A (zh) * 2013-03-25 2013-06-05 四川大学 一种大规模制备氧化石墨烯的方法及对水中钍选择性吸附

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102153075A (zh) * 2011-03-22 2011-08-17 桂林理工大学 超声辅助Hummers法合成氧化石墨烯的方法
CN103130216A (zh) * 2013-03-25 2013-06-05 四川大学 一种大规模制备氧化石墨烯的方法及对水中钍选择性吸附

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
任小孟等: "Hummers法合成石墨烯的关键工艺及反应机理", 《材料工程》, no. 1, 31 December 2013 (2013-12-31) *

Cited By (46)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104445162A (zh) * 2014-11-12 2015-03-25 东莞市青麦田数码科技有限公司 氧化石墨烯水溶液及其薄膜、石墨烯薄膜的制备方法
CN104891484A (zh) * 2015-06-04 2015-09-09 武汉理工大学 一种微晶氧化石墨的制备方法
CN106554010A (zh) * 2015-09-25 2017-04-05 苏州烯时代石墨烯科技有限公司 工业化制备大尺寸石墨烯的方法
CN105217615A (zh) * 2015-10-19 2016-01-06 南京润屹电子科技有限公司 一种石墨烯的制备方法
CN105413647B (zh) * 2015-12-10 2018-05-15 福建师范大学福清分校 一种功能化石墨烯的制备方法
CN105413647A (zh) * 2015-12-10 2016-03-23 福建师范大学福清分校 一种功能化石墨烯的制备方法
CN105776189A (zh) * 2016-01-30 2016-07-20 山西大学 一种高纯度小尺寸氧化石墨烯的制备方法
CN107304047A (zh) * 2016-04-21 2017-10-31 常州二维碳素科技股份有限公司 一种多层石墨烯的分散方法
CN107304047B (zh) * 2016-04-21 2020-05-26 常州二维碳素科技股份有限公司 一种多层石墨烯的分散方法
CN106395808B (zh) * 2016-10-31 2019-01-15 长沙矿冶研究院有限责任公司 一种氧化石墨烯的制备方法
CN106395808A (zh) * 2016-10-31 2017-02-15 长沙矿冶研究院有限责任公司 一种氧化石墨烯的制备方法
CN107055523A (zh) * 2016-12-28 2017-08-18 中国电子科技集团公司第十八研究所 一种制备高稳定氧化石墨烯分散液的方法
CN106744913A (zh) * 2017-03-28 2017-05-31 上海理工大学 一种利用隐晶石墨大量制备氧化石墨烯量子点的方法
CN107017089A (zh) * 2017-04-01 2017-08-04 苏州海凌达电子科技有限公司 超级电容器用氧化镍复合电极材料的制备方法及其应用
CN107017096B (zh) * 2017-04-01 2019-07-19 苏州海凌达电子科技有限公司 一种改性石墨电极材料的制备方法及其应用
CN107017089B (zh) * 2017-04-01 2019-07-16 苏州海凌达电子科技有限公司 超级电容器用氧化镍复合电极材料的制备方法及其应用
CN107017096A (zh) * 2017-04-01 2017-08-04 苏州海凌达电子科技有限公司 一种改性石墨电极材料的制备方法及其应用
CN107093525A (zh) * 2017-04-05 2017-08-25 苏州海凌达电子科技有限公司 一种经氧化石墨烯水溶液处理的电极材料的制备方法
CN107068422B (zh) * 2017-04-07 2019-01-18 苏州海凌达电子科技有限公司 一种纳米电极材料的制备方法及其应用
CN107068422A (zh) * 2017-04-07 2017-08-18 苏州海凌达电子科技有限公司 一种纳米电极材料的制备方法及其应用
CN107093526A (zh) * 2017-04-14 2017-08-25 苏州海凌达电子科技有限公司 以石墨氧化物为主要成分的电极材料制备方法及其应用
CN107093526B (zh) * 2017-04-14 2019-08-02 苏州海凌达电子科技有限公司 以石墨氧化物为主要成分的电极材料制备方法及其应用
CN107324313A (zh) * 2017-07-28 2017-11-07 天津市大明电子有限公司 一种石墨烯/纳米碳管复合材料的制备方法
CN107226469A (zh) * 2017-08-03 2017-10-03 山东金城石墨烯科技有限公司 一种一步法制备氧化石墨烯的方法
CN107919477B (zh) * 2017-12-22 2020-10-09 湖南工业大学 一种混合膨胀石墨作为锂离子电池负极材料的应用
CN107919477A (zh) * 2017-12-22 2018-04-17 湖南工业大学 一种混合膨胀石墨作为锂离子电池负极材料的应用
CN108404191A (zh) * 2018-04-24 2018-08-17 万绵水 氧化石墨烯/利多卡因海绵敷料及其制备方法
CN108706581A (zh) * 2018-08-08 2018-10-26 多凌新材料科技股份有限公司 超临界流体辅助制备氧化石墨烯的方法
CN109181374A (zh) * 2018-08-23 2019-01-11 广东思泉新材料股份有限公司 一种制备具有高热辐射石墨烯涂料的方法
CN109180049A (zh) * 2018-09-17 2019-01-11 佛山朝鸿新材料科技有限公司 一种水泥保湿材料的制备方法
CN110963488A (zh) * 2018-09-30 2020-04-07 山东欧铂新材料有限公司 一种小尺寸氧化石墨烯的制备方法
CN109401349B (zh) * 2018-11-26 2020-11-10 长沙理工大学 一种氧化石墨烯改性沥青及其制备方法
CN109401349A (zh) * 2018-11-26 2019-03-01 长沙理工大学 一种氧化石墨烯改性沥青及其制备方法
CN112441580A (zh) * 2019-08-28 2021-03-05 东丽先端材料研究开发（中国）有限公司 石墨的氧化物粉末、其制备方法及其应用
CN112441580B (zh) * 2019-08-28 2023-07-04 东丽先端材料研究开发（中国）有限公司 石墨的氧化物粉末、其制备方法及其应用
CN110482540A (zh) * 2019-09-27 2019-11-22 常州汇墨新材料科技有限公司 一种分散性好的氧化石墨烯粉体的制备方法
CN110482540B (zh) * 2019-09-27 2022-11-08 徐州汇墨新材料科技有限公司 一种分散性好的氧化石墨烯粉体的制备方法
CN110980717A (zh) * 2019-10-29 2020-04-10 广东墨睿科技有限公司 一种采用蠕虫石墨制备氧化石墨烯的方法
CN111978944A (zh) * 2020-08-10 2020-11-24 宁波锋成先进能源材料研究院 改性纳米氧化石墨烯作为低渗油藏提高采收率化学剂的应用
CN111978944B (zh) * 2020-08-10 2022-12-02 宁波锋成先进能源材料研究院 改性纳米氧化石墨烯作为低渗油藏提高采收率化学剂的应用
CN112625282A (zh) * 2020-12-29 2021-04-09 诸暨市申嘉机械科技有限公司 一种珍珠石墨烯生产加工工艺
CN112645317A (zh) * 2020-12-30 2021-04-13 南通第六元素材料科技有限公司 一种氧化石墨烯或氧化石墨的制备方法及设备
CN113860294A (zh) * 2021-09-22 2021-12-31 广西大学 一种无过氧化氢淬灭反应制备氧化石墨烯的方法
CN113860294B (zh) * 2021-09-22 2024-04-19 广西大学 一种无过氧化氢淬灭反应制备氧化石墨烯的方法
CN114551908A (zh) * 2022-01-25 2022-05-27 东风汽车集团股份有限公司 一种抗反极能力的气体扩散层的制备方法
CN114551908B (zh) * 2022-01-25 2023-12-19 东风汽车集团股份有限公司 一种抗反极能力的气体扩散层的制备方法

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