中國粉體網訊 中國科學院蘭州化學物理研究所發(fā)明了基于萃取提純技術高效制備石墨烯的方法，近日獲得國家2項發(fā)明專利授權（一種基于萃取提純技術高效制備石墨烯的方法，專利號：ZL 201210050986.0，發(fā)明人：閻興斌 楊娟 薛群基；基于萃取提純技術高效制備石墨烯的方法，專利號：ZL 201210050990.7，發(fā)明人：閻興斌 楊娟 薛群基）。
石墨烯因具有超高電導率、極快的電子傳輸速度、高硬度、高比表面積以及室溫量子霍爾效應等備受矚目。通過化學法制備的石墨烯由于其表面豐富的官能團，在電化學等領域應用更為突出。然而，由于石墨烯的生產還處于研發(fā)階段，其昂貴的造價以及低的生產能力嚴重阻礙了石墨烯材料的工業(yè)化應用推進。因此，尋找石墨烯的可控宏量制備是目前的研究熱點之一。在眾多的石墨烯制備方法中，液相氧化還原法由于其生產成本低廉，成為最具潛力和發(fā)展前途的氧化石墨烯和石墨烯規(guī)模化制備方法。但是該方法也存在一些明顯缺陷，如氧化石墨烯表面豐富的羥基、羧基和環(huán)氧基等親水官能團造成所得的氧化石墨烯表現出強烈的親水性，導致提純階段雜質難以去除且費時；傳統(tǒng)的實驗室透析方法因為透析袋價格高昂且操作不便而不利于工業(yè)化生產。由此可見，目前氧化石墨烯的宏量提純仍然是影響石墨烯規(guī)�；苽涞年P鍵因素，因而如果能夠實現氧化石墨烯的低成本、高效快捷提純和還原，則有望在宏量制備石墨烯方面取得突破性進展。
該發(fā)明公開了一種基于萃取提純技術高效制備石墨烯的方法。該方法通過選擇適合的有機溶劑利用液相萃取方法對氧化石墨烯進行多次萃取分離，縮短了傳統(tǒng)的水系提純氧化石墨烯清洗時間，而后通過抽濾或者離心的方法快速除去有機溶劑。通過選配合適的表面活性劑提高萃取效率，最后利用微波還原技術將萃取提純的氧化石墨烯還原成石墨烯，從而為石墨烯的快速規(guī)模化制備提供前期保障。
該方法操作簡便、制備周期短，無需購置復雜昂貴的設備和高成本原料即可制備高純度的石墨烯，適用于石墨烯的宏量制備，有望在超級電容器、鋰離子電池、燃料電池、密封材料、催化劑載體等領域得到廣泛的應用。
與現有技術相比，該發(fā)明減少了在制備氧化石墨烯過程中的雜質引入，選用相對低的原料配比降低生產成本，縮短制備時間，并且提供了兩種利用萃取技術進行氧化石墨烯批量化的提純關鍵技術，作為宏量制備石墨烯的理想方法。
石墨烯因具有超高電導率、極快的電子傳輸速度、高硬度、高比表面積以及室溫量子霍爾效應等備受矚目。通過化學法制備的石墨烯由于其表面豐富的官能團，在電化學等領域應用更為突出。然而，由于石墨烯的生產還處于研發(fā)階段，其昂貴的造價以及低的生產能力嚴重阻礙了石墨烯材料的工業(yè)化應用推進。因此，尋找石墨烯的可控宏量制備是目前的研究熱點之一。在眾多的石墨烯制備方法中，液相氧化還原法由于其生產成本低廉，成為最具潛力和發(fā)展前途的氧化石墨烯和石墨烯規(guī)模化制備方法。但是該方法也存在一些明顯缺陷，如氧化石墨烯表面豐富的羥基、羧基和環(huán)氧基等親水官能團造成所得的氧化石墨烯表現出強烈的親水性，導致提純階段雜質難以去除且費時；傳統(tǒng)的實驗室透析方法因為透析袋價格高昂且操作不便而不利于工業(yè)化生產。由此可見，目前氧化石墨烯的宏量提純仍然是影響石墨烯規(guī)�；苽涞年P鍵因素，因而如果能夠實現氧化石墨烯的低成本、高效快捷提純和還原，則有望在宏量制備石墨烯方面取得突破性進展。
該發(fā)明公開了一種基于萃取提純技術高效制備石墨烯的方法。該方法通過選擇適合的有機溶劑利用液相萃取方法對氧化石墨烯進行多次萃取分離，縮短了傳統(tǒng)的水系提純氧化石墨烯清洗時間，而后通過抽濾或者離心的方法快速除去有機溶劑。通過選配合適的表面活性劑提高萃取效率，最后利用微波還原技術將萃取提純的氧化石墨烯還原成石墨烯，從而為石墨烯的快速規(guī)模化制備提供前期保障。
該方法操作簡便、制備周期短，無需購置復雜昂貴的設備和高成本原料即可制備高純度的石墨烯，適用于石墨烯的宏量制備，有望在超級電容器、鋰離子電池、燃料電池、密封材料、催化劑載體等領域得到廣泛的應用。
與現有技術相比，該發(fā)明減少了在制備氧化石墨烯過程中的雜質引入，選用相對低的原料配比降低生產成本，縮短制備時間，并且提供了兩種利用萃取技術進行氧化石墨烯批量化的提純關鍵技術，作為宏量制備石墨烯的理想方法。
