一种由石墨还原制备高导电磺化石墨烯的方法

技术特征：
1.一种由石墨还原制备高导电磺化石墨烯的方法，其特征在于，包括以下步骤：1)将反应原料、碱金属与催化剂溶解于有机溶剂中，在第一反应温度下反应，得到还原中间体；2)将磺化试剂加入到步骤1)得到的石墨烯还原中间体中，在第二反应温度下反应，反应完成后洗涤，过滤，得到磺化石墨烯。2.根据权利要求1所述的一种由石墨还原制备高导电磺化石墨烯的方法，其特征在于，所述的反应原料为天然石墨，所述天然石墨包括鳞片石墨、块状石墨或者土状石墨。3.根据权利要求1所述的一种由石墨还原制备高导电磺化石墨烯的方法，其特征在于，所述催化剂为芳香族化合物，所述芳香族化合物选自：式(ⅰ)：式(ⅱ)式(ⅲ)
式(ⅳ)式(
ⅴ
)式(ⅵ)式(ⅶ)式(
ⅷ
)
式中，r1、r2、r3、r4、r5、r6、r7、r8、r9、r10、r11和r12彼此相同或不同，在各个情况下，独立地选自氢原子、c1～c4烷烃基或烷氧基。4.根据权利要求1所述的一种由石墨还原制备高导电磺化石墨烯的方法，其特征在于，所述的碱金属选自li、na、k或cs。5.根据权利要求1所述的一种由石墨还原制备高导电磺化石墨烯的方法，其特征在于，所述的有机溶剂选自：n、m彼此相同或不同，为1～4的整数；或者，r1、r2、r3和r4彼此相同或不同，在各个情况下，独地选自氢原子、c1～c4烷烃基或烷氧基；或者，r1、r2、r3、r4、r5和r6彼此相同或不同，在各个情况下，独立地选自氢原子、c1～c4烷烃基或烷氧基；或者，6.根据权利要求1任一项所述的一种由石墨还原制备高导电磺化石墨烯的方法，其特征在于，所述磺化试剂选自：
式(1)式(2)式(3)式(4)式(5)式中，r、r1、r2、r3、r4、r5和r6彼此相同或不同，独立地选自氢原子或c1～c4烷烃基；x为卤素原子，选自f、cl、br或i；y选自氢原子、c1～c4烷氧基、f、cl、br或i；n为1～4的整数；m选自氢原子、c1～c4烷烃基、li、na、k或cs。7.根据权利要求1-6任一项所述的一种由石墨还原制备高导电磺化石墨烯的方法，其特征在于，反应原料、催化剂与碱金属之间的质量比分别为：反应原料：催化剂＝1:1～1:10，反应原料：碱金属＝2:1～15:1，催化剂：碱金属＝3:1～15:1。8.根据权利要求7所述的一种由石墨还原制备高导电磺化石墨烯的方法，其特征在于，步骤1)中，所述的第一反应温度为10℃-200℃。9.根据权利要求7所述的一种由石墨还原制备高导电磺化石墨烯的方法，其特征在于，
步骤1)中，反应时间为0.5h-100h，步骤2)中，反应时间为0.5h-100h。10.根据权利要求9所述的一种由石墨还原制备高导电磺化石墨烯的方法，其特征在于，步骤1)中，反应时间为0.5h-48h，步骤2)中，反应时间为0.5h-48h。

技术总结
本发明公开了一种由石墨还原制备高导电磺化石墨烯的方法，包括将反应原料、碱金属和催化剂，按照一定质量比例混合并溶于适量有机溶剂中，在一定温度下，反应一段时间后，即制备得到还原中间体。向还原中间体体系中加入适量磺化试剂，反应一段时间后，经洗涤、过滤等简单处理即可得到磺化石墨烯。本发明具有以下优点：1、以天然石墨为原料，成本较低；2、采取石墨还原策略，制备得到的磺化石墨烯晶格缺陷较少；3、在石墨上引入磺酸根基团，制备得到的磺化石墨烯在具有高分散性的同时又兼具本征石墨烯的高电导率等特性。墨烯的高电导率等特性。墨烯的高电导率等特性。


技术研发人员：赵福刚 许永奇 张一楠
受保护的技术使用者：浙江理工大学
技术研发日：2022.04.22
技术公布日：2022/7/22