CN112744811A - 一种大片径氧化石墨烯及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种大片径氧化石墨烯及其制备方法，包括如下重量份原料制成：20‑25份鳞片石墨，10‑15份硝酸钠，150‑250份浓硫酸，2‑4份氯酸钾，50‑70份10％过氧化氢水溶液，5‑15份分离剂等；将鳞片石墨加入烧杯中，加入硝酸钠和浓硫酸，加入氯酸钾，搅拌30mi n，加入去离子水并升温，加入过氧化氢水溶液，最后加入分离剂并匀速搅拌2h，过滤，制得分离后的氧化石墨烯；分离过程中加入了分离剂，氧化过程中在石墨碳原子层上键入多种含氧官能团，具有较强的反应活性，能够赋予氧化石墨较强的粒子交换性能，加入分离剂，通过阳离子交换将分离剂***氧化石墨层间，使得氧化石墨层间距扩大，更利于分离。

Description

一种大片径氧化石墨烯及其制备方法

技术领域

本发明属于纳米碳材料技术领域，具体为一种大片径氧化石墨烯及其制备方法。

背景技术

采用天然石墨原料制备氧化石墨烯，需要首先对天然石墨原料采用氧化处理法制备氧化石墨，然后对氧化石墨进行剥离处理方能得到氧化石墨烯。对天然石墨原料进行氧化处理得到氧化石墨过程中，在原石墨结构层上接入了羧基、羟基和环氧基等含氧官能团。所采用的氧化处理法通常为Hummers法等，即将石墨原料置于浓硫酸和硝酸盐体系中，以KMnO₄为氧化剂，在低温冰水浴条件下反应2h、在中温35～50℃条件下反应0.5～2h，在高温60～100℃条件下反应0.5～2h，制得氧化石墨。最早的改进方式是去掉了反应体系的硝酸盐，后来又减少低温反应时间至0.5h，增加中温反应时间至2h等。

中国发明专利CN104556021B公开了一种用天然鳞片状石墨制备大片径氧化石墨烯的方法。包括步骤如下：1)以含碳量为95～99.9％的天然鳞片状石墨为原料制备氧化石墨，加入去离子水得到氧化石墨悬浮液；2)将氧化石墨悬浮液加入去离子水，采用高速分散匀质机剥离，得到大片径氧化石墨烯分散母液；采用重力除杂法将大片径氧化石墨烯分散母液中的杂质除去，得到大片径氧化石墨烯，但是该发明无法稳定的制备出大片径的氧化石墨烯，而且所制备的氧化石墨烯也会含有较多的结构缺陷，影响使用性能。

发明内容

为了克服上述的技术问题，本发明提供一种大片径氧化石墨烯及其制备方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种大片径氧化石墨烯，包括如下重量份原料制成：20-25份鳞片石墨，10-15份硝酸钠，150-250份浓硫酸，2-4份氯酸钾，50-70份10％过氧化氢水溶液，5-15份分离剂，0.2-0.3份对苯二胺，2-5份二环己碳基二亚胺；

该大片径氧化石墨烯由如下方法制成：

第一步、将鳞片石墨加入烧杯中，加入硝酸钠和质量分数98％浓硫酸，在冰水浴中搅拌15min，加入氯酸钾，继续搅拌30min，之后40℃水浴加热，反应3h，加入去离子水并升温至75℃，磁力搅拌30min，加入质量分数10％过氧化氢水溶液继续反应10min，最后加入分离剂并匀速搅拌2h，过滤，制得分离后的氧化石墨烯；

第二步、将分离后的氧化石墨烯加入无水乙醇中，匀速搅拌15min后依次加入对苯二胺和二环己碳基二亚胺，继续搅拌15min后升温至60-80℃，通入氮气排出空气，匀速搅拌并反应10h，反应结束后将反应产物分别用无水乙醇和去离子水洗涤三次，冷冻干燥，制得中间产物；

第三步、将制得的中间产物加入装有浓度为1mol/L盐酸的三口烧瓶中，分散均匀后加入苯胺，继续混合15min，之后转移至冰水浴中，将混合液D滴加至三口烧瓶中，控制滴加时间为10min，滴加结束后在此条件下匀速搅拌并反应10h，反应结束后洗涤、干燥，制得大片径氧化石墨烯，控制中间产物和苯胺的重量比为1∶2，苯胺和过硫酸铵的重量比为1∶2-2.5。

第一步中通过硝酸钠和浓硫酸等物质对鳞片石墨，制备出一种分离后的氧化石墨烯，分离过程中加入了分离剂，氧化过程中在石墨碳原子层上键入多种含氧官能团，具有较强的反应活性，能够赋予氧化石墨较强的粒子交换性能，加入分离剂，通过阳离子交换将分离剂***氧化石墨层间，使得氧化石墨层间距扩大，更利于分离，之后将制备出的分离后的氧化石墨烯经过处理后制备出中间产物，之后苯胺混合，聚苯胺与石墨烯具有类似的π-π共轭结构，其能够通过π-π堆积作用与范德华力结合在一起，进而能够赋予其优异的耐腐蚀性能。

进一步地，所述混合液D为过硫酸铵和浓度为1mol/L盐酸按照1∶10的重量比混合而成。

进一步地，所述分离剂由如下方法制成：

步骤S1、将三聚氰胺加入三口烧瓶中，将2,3-环氧丙基三甲基氯化铵加入烧杯中，之后依次加入去离子水和4-吡咯烷基吡啶，调节pH＝9，以150-200r/min的转速匀速搅拌30min，制得混合液A，将混合液A滴加至三口烧瓶中，控制滴加时间为10min，80-90℃水浴加热，在此温度下匀速搅拌并反应10h，之后冷却静置5h，过滤，除去析出的三聚氰胺，之后浓缩、过滤，除去溶于水的三聚氰胺，制得浓缩物，控制三聚氰胺、2,3-环氧丙基三甲基氯化铵和4-吡咯烷基吡啶的重量比为1∶10∶0.1；

步骤S2、将步骤S1制得的浓缩物置于75℃的真空干燥箱中，在-0.10MPa的真空条件下干燥4h，制得粘液，将制得的粘液转移至装有正丁醇的烧杯中，磁力搅拌1h，制得产物B，将产物B加入乙醇中，均匀分散后加入乙酸乙酯，磁力搅拌2h，制得白色粉末，静置、除去上清液，加入混合液C，混合均匀后静置分层，除去上清液，之后转移至50-65℃的真空干燥箱中，干燥4h，制得分离剂。

步骤S1中将三聚氰胺和2,3-环氧丙基三甲基氯化铵混合，加入去离子水调节体系的pH为碱性，加入4-吡咯烷基吡啶作为催化剂，三聚氰胺和2,3-环氧丙基三甲基氯化铵发生反应，2,3-环氧丙基三甲基氯化铵上的环氧基与三聚氰胺上的氨基反应，而且一分子的三聚氰胺能够与三分子的2,3-环氧丙基三甲基氯化铵反应，生成具有对称性结构的浓缩物，之后精制、提纯，制得分离剂，该分离剂为一种季铵盐。

进一步地，所述混合液C为无水乙醇和乙酸乙酯按照1∶1的体积比混合而成。

一种大片径氧化石墨烯的制备方法，包括如下步骤：

第一步、将鳞片石墨加入烧杯中，加入硝酸钠和质量分数98％浓硫酸，在冰水浴中搅拌15min，加入氯酸钾，继续搅拌30min，之后40℃水浴加热，反应3h，加入去离子水并升温至75℃，磁力搅拌30min，加入质量分数10％过氧化氢水溶液继续反应10min，最后加入分离剂并匀速搅拌2h，过滤，制得分离后的氧化石墨烯；

第二步、将分离后的氧化石墨烯加入无水乙醇中，匀速搅拌15min后依次加入对苯二胺和二环己碳基二亚胺，继续搅拌15min后升温至60-80℃，通入氮气排出空气，匀速搅拌并反应10h，反应结束后将反应产物分别用无水乙醇和去离子水洗涤三次，冷冻干燥，制得中间产物；

第三步、将制得的中间产物加入装有浓度为1mol/L盐酸的三口烧瓶中，分散均匀后加入苯胺，继续混合15min，之后转移至冰水浴中，将混合液D滴加至三口烧瓶中，控制滴加时间为10min，滴加结束后在此条件下匀速搅拌并反应10h，反应结束后洗涤、干燥，制得大片径氧化石墨烯，控制中间产物和苯胺的重量比为1∶2，苯胺和过硫酸铵的重量比为1∶2-2.5。

本发明的有益效果：

(1)本发明一种大片径氧化石墨烯通过鳞片石墨、硝酸钠和分离剂等原料制成，制备过程中第一步中通过硝酸钠和浓硫酸等物质对鳞片石墨，制备出一种分离后的氧化石墨烯，分离过程中加入了分离剂，氧化过程中在石墨碳原子层上键入多种含氧官能团，具有较强的反应活性，能够赋予氧化石墨较强的粒子交换性能，加入分离剂，通过阳离子交换将分离剂***氧化石墨层间，使得氧化石墨层间距扩大，更利于分离，而且本发明没有通过超声等方式进行分离，有效的防止了超声手段对氧化石墨烯片层的破坏，之后将制备出的分离后的氧化石墨烯经过处理后制备出中间产物，之后苯胺混合，聚苯胺与石墨烯具有类似的π-π共轭结构，其能够通过π-π堆积作用与范德华力结合在一起，进而能够赋予其优异的耐腐蚀性能。

(2)本发明还制备出一种分离剂，制备过程中步骤S1中将三聚氰胺和2,3-环氧丙基三甲基氯化铵混合，加入去离子水调节体系的pH为碱性，加入4-吡咯烷基吡啶作为催化剂，三聚氰胺和2,3-环氧丙基三甲基氯化铵发生反应，2,3-环氧丙基三甲基氯化铵上的环氧基与三聚氰胺上的氨基反应，而且一分子的三聚氰胺能够与三分子的2,3-环氧丙基三甲基氯化铵反应，生成具有对称性结构的浓缩物，之后精制、提纯，制得分离剂，该分离剂为一种季铵盐。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

一种大片径氧化石墨烯，包括如下重量份原料制成：20份鳞片石墨，10份硝酸钠，150份浓硫酸，2份氯酸钾，50份10％过氧化氢水溶液，5份分离剂，0.2份对苯二胺，2份二环己碳基二亚胺；

该大片径氧化石墨烯由如下方法制成：

第一步、将鳞片石墨加入烧杯中，加入硝酸钠和质量分数98％浓硫酸，在冰水浴中搅拌15min，加入氯酸钾，继续搅拌30min，之后40℃水浴加热，反应3h，加入去离子水并升温至75℃，磁力搅拌30min，加入质量分数10％过氧化氢水溶液继续反应10min，最后加入分离剂并匀速搅拌2h，过滤，制得分离后的氧化石墨烯；

第二步、将分离后的氧化石墨烯加入无水乙醇中，匀速搅拌15min后依次加入对苯二胺和二环己碳基二亚胺，继续搅拌15min后升温至60℃，通入氮气排出空气，匀速搅拌并反应10h，反应结束后将反应产物分别用无水乙醇和去离子水洗涤三次，冷冻干燥，制得中间产物；

第三步、将制得的中间产物加入装有浓度为1mol/L盐酸的三口烧瓶中，分散均匀后加入苯胺，继续混合15min，之后转移至冰水浴中，将混合液D滴加至三口烧瓶中，控制滴加时间为10min，滴加结束后在此条件下匀速搅拌并反应10h，反应结束后洗涤、干燥，制得大片径氧化石墨烯，控制中间产物和苯胺的重量比为1∶2，苯胺和过硫酸铵的重量比为1∶2。

混合液D为过硫酸铵和浓度为1mol/L盐酸按照1∶10的重量比混合而成。

分离剂由如下方法制成：

步骤S1、将三聚氰胺加入三口烧瓶中，将2,3-环氧丙基三甲基氯化铵加入烧杯中，之后依次加入去离子水和4-吡咯烷基吡啶，调节pH＝9，以150-200r/min的转速匀速搅拌30min，制得混合液A，将混合液A滴加至三口烧瓶中，控制滴加时间为10min，80℃水浴加热，在此温度下匀速搅拌并反应10h，之后冷却静置5h，过滤，除去析出的三聚氰胺，之后浓缩、过滤，除去溶于水的三聚氰胺，制得浓缩物，控制三聚氰胺、2,3-环氧丙基三甲基氯化铵和4-吡咯烷基吡啶的重量比为1∶10∶0.1；

步骤S2、将步骤S1制得的浓缩物置于75℃的真空干燥箱中，在-0.10MPa的真空条件下干燥4h，制得粘液，将制得的粘液转移至装有正丁醇的烧杯中，磁力搅拌1h，制得产物B，将产物B加入乙醇中，均匀分散后加入乙酸乙酯，磁力搅拌2h，制得白色粉末，静置、除去上清液，加入混合液C，混合均匀后静置分层，除去上清液，之后转移至50℃的真空干燥箱中，干燥4h，制得分离剂。

所述混合液C为无水乙醇和乙酸乙酯按照1∶1的体积比混合而成。

实施例2

一种大片径氧化石墨烯，包括如下重量份原料制成：22份鳞片石墨，12份硝酸钠，180份浓硫酸，3份氯酸钾，55份10％过氧化氢水溶液，10份分离剂，0.2份对苯二胺，2份二环己碳基二亚胺；

该大片径氧化石墨烯由如下方法制成：

第一步、将鳞片石墨加入烧杯中，加入硝酸钠和质量分数98％浓硫酸，在冰水浴中搅拌15min，加入氯酸钾，继续搅拌30min，之后40℃水浴加热，反应3h，加入去离子水并升温至75℃，磁力搅拌30min，加入质量分数10％过氧化氢水溶液继续反应10min，最后加入分离剂并匀速搅拌2h，过滤，制得分离后的氧化石墨烯；

第二步、将分离后的氧化石墨烯加入无水乙醇中，匀速搅拌15min后依次加入对苯二胺和二环己碳基二亚胺，继续搅拌15min后升温至60℃，通入氮气排出空气，匀速搅拌并反应10h，反应结束后将反应产物分别用无水乙醇和去离子水洗涤三次，冷冻干燥，制得中间产物；

第三步、将制得的中间产物加入装有浓度为1mol/L盐酸的三口烧瓶中，分散均匀后加入苯胺，继续混合15min，之后转移至冰水浴中，将混合液D滴加至三口烧瓶中，控制滴加时间为10min，滴加结束后在此条件下匀速搅拌并反应10h，反应结束后洗涤、干燥，制得大片径氧化石墨烯，控制中间产物和苯胺的重量比为1∶2，苯胺和过硫酸铵的重量比为1∶2。

混合液D为过硫酸铵和浓度为1mol/L盐酸按照1∶10的重量比混合而成。

分离剂由如下方法制成：

步骤S1、将三聚氰胺加入三口烧瓶中，将2,3-环氧丙基三甲基氯化铵加入烧杯中，之后依次加入去离子水和4-吡咯烷基吡啶，调节pH＝9，以150-200r/min的转速匀速搅拌30min，制得混合液A，将混合液A滴加至三口烧瓶中，控制滴加时间为10min，80℃水浴加热，在此温度下匀速搅拌并反应10h，之后冷却静置5h，过滤，除去析出的三聚氰胺，之后浓缩、过滤，除去溶于水的三聚氰胺，制得浓缩物，控制三聚氰胺、2,3-环氧丙基三甲基氯化铵和4-吡咯烷基吡啶的重量比为1∶10∶0.1；

步骤S2、将步骤S1制得的浓缩物置于75℃的真空干燥箱中，在-0.10MPa的真空条件下干燥4h，制得粘液，将制得的粘液转移至装有正丁醇的烧杯中，磁力搅拌1h，制得产物B，将产物B加入乙醇中，均匀分散后加入乙酸乙酯，磁力搅拌2h，制得白色粉末，静置、除去上清液，加入混合液C，混合均匀后静置分层，除去上清液，之后转移至50℃的真空干燥箱中，干燥4h，制得分离剂。

所述混合液C为无水乙醇和乙酸乙酯按照1∶1的体积比混合而成。

实施例3

一种大片径氧化石墨烯，包括如下重量份原料制成：24份鳞片石墨，14份硝酸钠，230份浓硫酸，3份氯酸钾，65份10％过氧化氢水溶液，10份分离剂，0.3份对苯二胺，4份二环己碳基二亚胺；

该大片径氧化石墨烯由如下方法制成：

第一步、将鳞片石墨加入烧杯中，加入硝酸钠和质量分数98％浓硫酸，在冰水浴中搅拌15min，加入氯酸钾，继续搅拌30min，之后40℃水浴加热，反应3h，加入去离子水并升温至75℃，磁力搅拌30min，加入质量分数10％过氧化氢水溶液继续反应10min，最后加入分离剂并匀速搅拌2h，过滤，制得分离后的氧化石墨烯；

第二步、将分离后的氧化石墨烯加入无水乙醇中，匀速搅拌15min后依次加入对苯二胺和二环己碳基二亚胺，继续搅拌15min后升温至60℃，通入氮气排出空气，匀速搅拌并反应10h，反应结束后将反应产物分别用无水乙醇和去离子水洗涤三次，冷冻干燥，制得中间产物；

第三步、将制得的中间产物加入装有浓度为1mol/L盐酸的三口烧瓶中，分散均匀后加入苯胺，继续混合15min，之后转移至冰水浴中，将混合液D滴加至三口烧瓶中，控制滴加时间为10min，滴加结束后在此条件下匀速搅拌并反应10h，反应结束后洗涤、干燥，制得大片径氧化石墨烯，控制中间产物和苯胺的重量比为1∶2，苯胺和过硫酸铵的重量比为1∶2。

混合液D为过硫酸铵和浓度为1mol/L盐酸按照1∶10的重量比混合而成。

分离剂由如下方法制成：

步骤S1、将三聚氰胺加入三口烧瓶中，将2,3-环氧丙基三甲基氯化铵加入烧杯中，之后依次加入去离子水和4-吡咯烷基吡啶，调节pH＝9，以150-200r/min的转速匀速搅拌30min，制得混合液A，将混合液A滴加至三口烧瓶中，控制滴加时间为10min，80℃水浴加热，在此温度下匀速搅拌并反应10h，之后冷却静置5h，过滤，除去析出的三聚氰胺，之后浓缩、过滤，除去溶于水的三聚氰胺，制得浓缩物，控制三聚氰胺、2,3-环氧丙基三甲基氯化铵和4-吡咯烷基吡啶的重量比为1∶10∶0.1；

步骤S2、将步骤S1制得的浓缩物置于75℃的真空干燥箱中，在-0.10MPa的真空条件下干燥4h，制得粘液，将制得的粘液转移至装有正丁醇的烧杯中，磁力搅拌1h，制得产物B，将产物B加入乙醇中，均匀分散后加入乙酸乙酯，磁力搅拌2h，制得白色粉末，静置、除去上清液，加入混合液C，混合均匀后静置分层，除去上清液，之后转移至50℃的真空干燥箱中，干燥4h，制得分离剂。

所述混合液C为无水乙醇和乙酸乙酯按照1∶1的体积比混合而成。

实施例4

一种大片径氧化石墨烯，包括如下重量份原料制成：25份鳞片石墨，15份硝酸钠，250份浓硫酸，4份氯酸钾，70份10％过氧化氢水溶液，15份分离剂，0.3份对苯二胺，5份二环己碳基二亚胺；

该大片径氧化石墨烯由如下方法制成：

第一步、将鳞片石墨加入烧杯中，加入硝酸钠和质量分数98％浓硫酸，在冰水浴中搅拌15min，加入氯酸钾，继续搅拌30min，之后40℃水浴加热，反应3h，加入去离子水并升温至75℃，磁力搅拌30min，加入质量分数10％过氧化氢水溶液继续反应10min，最后加入分离剂并匀速搅拌2h，过滤，制得分离后的氧化石墨烯；

第二步、将分离后的氧化石墨烯加入无水乙醇中，匀速搅拌15min后依次加入对苯二胺和二环己碳基二亚胺，继续搅拌15min后升温至60℃，通入氮气排出空气，匀速搅拌并反应10h，反应结束后将反应产物分别用无水乙醇和去离子水洗涤三次，冷冻干燥，制得中间产物；

第三步、将制得的中间产物加入装有浓度为1mol/L盐酸的三口烧瓶中，分散均匀后加入苯胺，继续混合15min，之后转移至冰水浴中，将混合液D滴加至三口烧瓶中，控制滴加时间为10min，滴加结束后在此条件下匀速搅拌并反应10h，反应结束后洗涤、干燥，制得大片径氧化石墨烯，控制中间产物和苯胺的重量比为1∶2，苯胺和过硫酸铵的重量比为1∶2。

混合液D为过硫酸铵和浓度为1mol/L盐酸按照1∶10的重量比混合而成。

分离剂由如下方法制成：

步骤S1、将三聚氰胺加入三口烧瓶中，将2,3-环氧丙基三甲基氯化铵加入烧杯中，之后依次加入去离子水和4-吡咯烷基吡啶，调节pH＝9，以150-200r/min的转速匀速搅拌30min，制得混合液A，将混合液A滴加至三口烧瓶中，控制滴加时间为10min，80℃水浴加热，在此温度下匀速搅拌并反应10h，之后冷却静置5h，过滤，除去析出的三聚氰胺，之后浓缩、过滤，除去溶于水的三聚氰胺，制得浓缩物，控制三聚氰胺、2,3-环氧丙基三甲基氯化铵和4-吡咯烷基吡啶的重量比为1∶10∶0.1；

步骤S2、将步骤S1制得的浓缩物置于75℃的真空干燥箱中，在-0.10MPa的真空条件下干燥4h，制得粘液，将制得的粘液转移至装有正丁醇的烧杯中，磁力搅拌1h，制得产物B，将产物B加入乙醇中，均匀分散后加入乙酸乙酯，磁力搅拌2h，制得白色粉末，静置、除去上清液，加入混合液C，混合均匀后静置分层，除去上清液，之后转移至50℃的真空干燥箱中，干燥4h，制得分离剂。

所述混合液C为无水乙醇和乙酸乙酯按照1∶1的体积比混合而成。

对比例1

本对比例与实施例1相比，未加入分离剂。

对比例2

本对比例与实施例1相比，为通过Hummers法制备出的石墨烯。

对实施例1-4和对比例1-2制备出的石墨烯进行性能检测，结果如下表所示；

从上表中能够看出实施例1-4石墨烯径向大小为180-200μm，对比例1-2石墨烯径向大小为160-185μm；实施例1-4石墨烯厚度为0.5-1.6nm，对比例1-2石墨烯厚度为2.5-3.9nm；实施例1-4的剥离效率为85％-88％，对比例1-2的剥离效率为68-71％；所以分离过程中加入了分离剂，氧化过程中在石墨碳原子层上键入多种含氧官能团，具有较强的反应活性，能够赋予氧化石墨较强的粒子交换性能，加入分离剂，通过阳离子交换将分离剂***氧化石墨层间，使得氧化石墨层间距扩大，更利于分离。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上内容仅仅是对本发明所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种大片径氧化石墨烯，其特征在于，包括如下重量份原料制成：20-25份鳞片石墨，10-15份硝酸钠，150-250份浓硫酸，2-4份氯酸钾，50-70份10％过氧化氢水溶液，5-15份分离剂，0.2-0.3份对苯二胺，2-5份二环己碳基二亚胺；

该大片径氧化石墨烯由如下方法制成：

第一步、将鳞片石墨加入烧杯中，加入硝酸钠和质量分数98％浓硫酸，在冰水浴中搅拌15min，加入氯酸钾，继续搅拌30min，之后40℃水浴加热，反应3h，加入去离子水并升温至75℃，磁力搅拌30min，加入质量分数10％过氧化氢水溶液继续反应10min，最后加入分离剂并匀速搅拌2h，过滤，制得分离后的氧化石墨烯；

第二步、将分离后的氧化石墨烯加入无水乙醇中，匀速搅拌15min后依次加入对苯二胺和二环己碳基二亚胺，继续搅拌15min后升温至60-80℃，通入氮气排出空气，匀速搅拌并反应10h，反应结束后将反应产物分别用无水乙醇和去离子水洗涤三次，冷冻干燥，制得中间产物；

第三步、将制得的中间产物加入装有浓度为1mol/L盐酸的三口烧瓶中，分散均匀后加入苯胺，继续混合15min，之后转移至冰水浴中，将混合液D滴加至三口烧瓶中，控制滴加时间为10min，滴加结束后在此条件下匀速搅拌并反应10h，反应结束后洗涤、干燥，制得大片径氧化石墨烯，控制中间产物和苯胺的重量比为1∶2，苯胺和过硫酸铵的重量比为1∶2-2.5。

2.根据权利要求1所述的一种大片径氧化石墨烯，其特征在于，所述混合液D为过硫酸铵和浓度为1mol/L盐酸按照1∶10的重量比混合而成。

3.根据权利要求1所述的一种大片径氧化石墨烯，其特征在于，所述分离剂由如下方法制成：

步骤S1、将三聚氰胺加入三口烧瓶中，将2,3-环氧丙基三甲基氯化铵加入烧杯中，之后依次加入去离子水和4-吡咯烷基吡啶，调节pH＝9，以150-200r/min的转速匀速搅拌30min，制得混合液A，将混合液A滴加至三口烧瓶中，控制滴加时间为10min，80-90℃水浴加热，在此温度下匀速搅拌并反应10h，之后冷却静置5h，过滤，除去析出的三聚氰胺，之后浓缩、过滤，除去溶于水的三聚氰胺，制得浓缩物，控制三聚氰胺、2,3-环氧丙基三甲基氯化铵和4-吡咯烷基吡啶的重量比为1∶10∶0.1；

步骤S2、将步骤S1制得的浓缩物置于75℃的真空干燥箱中，在-0.10MPa的真空条件下干燥4h，制得粘液，将制得的粘液转移至装有正丁醇的烧杯中，磁力搅拌1h，制得产物B，将产物B加入乙醇中，均匀分散后加入乙酸乙酯，磁力搅拌2h，制得白色粉末，静置、除去上清液，加入混合液C，混合均匀后静置分层，除去上清液，之后转移至50-65℃的真空干燥箱中，干燥4h，制得分离剂。

4.根据权利要求3所述的一种大片径氧化石墨烯，其特征在于，所述混合液C为无水乙醇和乙酸乙酯按照1∶1的体积比混合而成。

5.根据权利要求1所述的一种大片径氧化石墨烯的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

第一步、将鳞片石墨加入烧杯中，加入硝酸钠和质量分数98％浓硫酸，在冰水浴中搅拌15min，加入氯酸钾，继续搅拌30min，之后40℃水浴加热，反应3h，加入去离子水并升温至75℃，磁力搅拌30min，加入质量分数10％过氧化氢水溶液继续反应10min，最后加入分离剂并匀速搅拌2h，过滤，制得分离后的氧化石墨烯；

第二步、将分离后的氧化石墨烯加入无水乙醇中，匀速搅拌15min后依次加入对苯二胺和二环己碳基二亚胺，继续搅拌15min后升温至60-80℃，通入氮气排出空气，匀速搅拌并反应10h，反应结束后将反应产物分别用无水乙醇和去离子水洗涤三次，冷冻干燥，制得中间产物；

第三步、将制得的中间产物加入装有浓度为1mol/L盐酸的三口烧瓶中，分散均匀后加入苯胺，继续混合15min，之后转移至冰水浴中，将混合液D滴加至三口烧瓶中，控制滴加时间为10min，滴加结束后在此条件下匀速搅拌并反应10h，反应结束后洗涤、干燥，制得大片径氧化石墨烯，控制中间产物和苯胺的重量比为1∶2，苯胺和过硫酸铵的重量比为1∶2-2.5。