中國科學(xué)院蘭州化學(xué)物理研究所發(fā)明了基于萃取提純技術(shù)高效制備石墨烯的方法，近日獲得國家2項(xiàng)發(fā)明專利授權(quán)（一種基于萃取提純技術(shù)高效制備石墨烯的方法，專利號(hào)：ZL 201210050986.0，發(fā)明人：閻興斌 楊娟 薛群基；基于萃取提純技術(shù)高效制備石墨烯的方法，專利號(hào)：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(dǎo)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(yīng)等備受矚目。通過化學(xué)法制備的石墨烯由于其表面豐富的官能團(tuán)，在電化學(xué)等領(lǐng)域應(yīng)用更為突出。然而，由于石墨烯的生產(chǎn)還處于研發(fā)階段，其昂貴的造價(jià)以及低的生產(chǎn)能力嚴(yán)重阻礙了石墨烯材料的工業(yè)化應(yīng)用推進(jìn)。因此，尋找石墨烯的可控宏量制備是目前的研究熱點(diǎn)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(chǎn)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(tuán)造成所得的氧化石墨烯表現(xiàn)出強(qiáng)烈的親水性，導(dǎo)致提純階段雜質(zhì)難以去除且費(fèi)時(shí)；傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)室透析方法因?yàn)橥肝龃鼉r(jià)格高昂且操作不便而不利于工業(yè)化生產(chǎn)。由此可見，目前氧化石墨烯的宏量提純?nèi)匀皇怯绊懯┮?guī)；苽涞年P(guān)鍵因素，因而如果能夠?qū)崿F(xiàn)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(jìn)展。
本發(fā)明公開了一種基于萃取提純技術(shù)高效制備石墨烯的方法。該方法通過選擇適合的有機(jī)溶劑利用液相萃取方法對(duì)氧化石墨烯進(jìn)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(shí)間，而后通過抽濾或者離心的方法快速除去有機(jī)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(shù)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)；苽涮峁┣捌诒Ｕ。
該方法操作簡(jiǎn)便、制備周期短，無需購置復(fù)雜昂貴的設(shè)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(jí)電容器、鋰離子電池、燃料電池、密封材料、催化劑載體等領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，該發(fā)明減少了在制備氧化石墨烯過程中的雜質(zhì)引入，選用相對(duì)低的原料配比降低生產(chǎn)成本，縮短制備時(shí)間，并且提供了兩種利用萃取技術(shù)進(jìn)行氧化石墨烯批量化的提純關(guān)鍵技術(shù)，作為宏量制備石墨烯的理想方法。
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