The invention relates to a low defect graphene and a preparation method thereof, belonging to the technical field of graphene preparation. The preparation method of the low defect graphene comprises the following steps: reducing the graphene oxide and obtaining the reduction of graphene oxide; the obtained reduced graphene oxide is irradiated by microwave for more than 10s, that is, to be obtained. The preparation method of the low defect graphene is a preliminary reduction of graphene oxide, and the initial reduced graphene oxide has a large number of six membered ring nucleation of graphene. The pretreated materials with a large number of six membered ring nuclei with a large number of graphene are then irradiated by microwave. The initial reduction of carbon atoms in the graphene oxide can quickly absorb the energy of the microwave. The core of the six membered ring crystal is the core and rearranged rapidly. The defects of the graphene oxide are repaired and the high quality graphene with ultra-low defects is obtained. Products.
【技术实现步骤摘要】
一种低缺陷石墨烯及其制备方法
本专利技术涉及一种低缺陷石墨烯及其制备方法,属于石墨烯制备
技术介绍
在石墨烯结构中,碳原子以Sp2杂化结合,并以蜂窝状六元环为基本单元排布,形成单层(或少层)的二维层状晶体结构。因其特殊的物理化学性能,受到全世界范围越来越多的关注和重视。研究发现,石墨烯具有优异的电导率和热导率,并具有超高的机械强度、透明度和比表面积,以及非常好的的热稳定性和化学稳定性。石墨烯在提高储能器件(金属离子电池、超级电容器等)的比容量、快速充放性能、循环稳定性等方面有着重要的作用,在防腐、防火涂料、光电子器件等诸多领域都有广泛的应用。迄今为止,现有技术中已存在多种制备单层或少层石墨烯片的方法,如胶带机械剥离石墨法、SiC外延生长法、化学还原氧化石墨法、石墨液相剥离法、化学气相沉积法等。胶带机械剥离法产率极低,且会产生胶带和分散溶剂的残留物而影响石墨烯的固有性能。SiC外延生长法对制备条件和设备要求较高,且合成的石墨烯难以从基底上分离。石墨液相剥离法存在产率低,制得石墨烯片层团聚,且会造成大量废液污染环境。化学气相沉积法则存在技术复杂、成本较高的问题。相比于上述石墨烯制备方法,化学还原氧化石墨法对设备要求低,工艺简单,成本较低,已成为市场上主流量产石墨烯的方法。然而,还原氧化石墨法引入大量的含氧官能团,制得的石墨烯含有大量缺陷。研究表明,石墨烯优异的导电性能和导热性能来源于以Sp2结合的碳-碳化学键中的自由电子。只有在低缺陷(Sp2碳含量高,即碳氧比高)的情况下,石墨烯才具有优异的导电、导热等性能。还原氧化石墨烯由于缺陷含量较高,其电导率( ...
【技术保护点】
1.一种低缺陷石墨烯制备方法,其特征在于,包括如下步骤:1)将氧化石墨烯还原,得到还原氧化石墨烯;2)将步骤1)得到的还原氧化石墨烯进行微波辐照10s以上,即得。
【技术特征摘要】
1.一种低缺陷石墨烯制备方法,其特征在于,包括如下步骤:1)将氧化石墨烯还原,得到还原氧化石墨烯;2)将步骤1)得到的还原氧化石墨烯进行微波辐照10s以上,即得。2.根据权利要求1所述的低缺陷石墨烯制备方法,其特征在于:步骤2)中所述微波辐照的时间为20-60s。3.根据权利要求1所述的低缺陷石墨烯制备方法,其特征在于:步骤1)中所述氧化石墨烯中碳氧元素的摩尔比小于5:1。4.根据权利要求1所述的低缺陷石墨烯制备方法,其特征在于:步骤1)中将氧化石墨烯还原采用化学还原剂还原法、热还原法、光照辐射还原法、微波辐射还原法中的一种。5.根据权利要求4所述的低缺陷石墨烯制备方法,其特征在于:所述化学还原剂还原法使用的还原...
【专利技术属性】
技术研发人员:邵国胜,张鹏,张世杰,
申请(专利权)人:郑州新世纪材料基因组工程研究院有限公司,
类型:发明
国别省市:河南,41
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