本發(fā)明屬于材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種單片層氧化石墨烯粉體的制備方法。
背景技術(shù)：
單層石墨烯屬于單原子層緊密堆積的二維晶體結(jié)構(gòu)。在石墨烯平面內(nèi)，碳原子以六元環(huán)形式周期性排列，每個(gè)碳原子通過(guò)σ鍵與臨近的三個(gè)碳原子相連，S、Px和Py三個(gè)雜化軌道形成強(qiáng)的共價(jià)鍵合，組成sp2，雜化結(jié)構(gòu)，具有120°的鍵角，這種結(jié)構(gòu)使石墨烯具有高的力學(xué)性能。碳原子有4個(gè)價(jià)電子，其中3個(gè)電子生成sp2鍵，即每個(gè)碳原子都貢獻(xiàn)一個(gè)未成鍵的電子位于pz軌道，近鄰原子的pz軌道在與平面垂直的方向形成π軌道，此時(shí)π鍵為半填滿狀態(tài)，π電子在石墨烯晶體平面內(nèi)可以自由移動(dòng)，這也使得石墨烯具有良好的導(dǎo)電性和其他獨(dú)特的電學(xué)性能、磁學(xué)性能、光學(xué)性能、力學(xué)性能、熱學(xué)性能。
自從2004年石墨烯被發(fā)現(xiàn)以來(lái)，其制備便引起了學(xué)術(shù)界的廣泛關(guān)注。由于在有限溫度下二維晶體結(jié)構(gòu)是極不穩(wěn)定的，所以如何制備出性能穩(wěn)定的高質(zhì)量石墨烯并且使其優(yōu)異性能得到充分應(yīng)用變成了科研工作者不斷追求的目標(biāo)。到目前為止，文獻(xiàn)報(bào)道有關(guān)石墨烯比較成熟的制備方法主要有四種。第一種是化學(xué)氣相沉積（CVD）和取向附生法，第二種是石墨微機(jī)械剝離法，第三種是電絕緣表面外延生長(zhǎng)法，第四種是氧化還原法。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
針對(duì)上述問(wèn)題，本發(fā)明旨在提供一種單片層氧化石墨烯粉體的制備方法。
一種單片層氧化石墨烯粉體的制備方法，步驟如下：
a、將1.0g石墨以及1.0g KNO3加入到46ml H2SO4中，攪拌10min；
b、強(qiáng)力攪拌下加入6g KMnO4，攪拌6h；氧化完成后，加入80ml去離子水，升溫到90°C繼續(xù)攪拌30 min；
c、反應(yīng)完成后加入200ml去離子水后，再加入6 ml 30% H2O2，在H2O2的處理下，懸浮液變成亮黃色，即得氧化石墨；
d、所得氧化石墨經(jīng)多次離心洗滌后去除雜質(zhì)離子，直至中性；在反復(fù)的洗滌的過(guò)程中，水分子會(huì)漸漸插入到氧化石墨層間，即可以得到均勻分散的氧化石墨烯水溶膠；
e、將氧化石墨烯溶膠在進(jìn)氣溫度為200°C，出氣溫度為100°C條件下經(jīng)噴霧干燥即可得到干燥的氧化石墨烯粉末。
本發(fā)明采用了改進(jìn)的Hummers方法制備單片層氧化石墨烯粉體，制備得到的石墨烯水溶膠分散性好，且尺寸可控。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
一種單片層氧化石墨烯粉體的制備方法，步驟如下：
a、將1.0g石墨以及1.0g KNO3加入到46ml H2SO4中，攪拌10min；
b、強(qiáng)力攪拌下加入6g KMnO4，攪拌6h；氧化完成后，加入80ml去離子水，升溫到90°C繼續(xù)攪拌30 min；
c、反應(yīng)完成后加入200ml去離子水后，再加入6 ml 30% H2O2，在H2O2的處理下，懸浮液變成亮黃色，即得氧化石墨；
d、所得氧化石墨經(jīng)多次離心洗滌后去除雜質(zhì)離子，直至中性；在反復(fù)的洗滌的過(guò)程中，水分子會(huì)漸漸插入到氧化石墨層間，即可以得到均勻分散的氧化石墨烯水溶膠；
e、將氧化石墨烯溶膠在進(jìn)氣溫度為200°C，出氣溫度為100°C條件下經(jīng)噴霧干燥即可得到干燥的氧化石墨烯粉末。