1.一種電化學制備石墨烯的工藝,其特征在于包括如下步驟:
(1)將路易斯酸與質子酸混合配制成電解液;
(2)將石墨紙作為正極,并完全浸入電解液中進行插層,得到體積發(fā)生膨脹的插層石墨紙;
(3)將插層石墨紙作為正極浸入含硫酸根離子或磷酸根離子的溶液中,然后施加電壓使插層石墨紙繼續(xù)膨脹,插層石墨紙逐漸脫落形成片狀或顆粒狀的膨脹石墨漿料;
(4)使用純水反復洗滌石墨漿料并過濾,過濾后將石墨漿料與純水均勻混合配制成稀漿料,再對稀漿料依次進行超聲剝離和過濾干燥,即得到石墨烯粉體。
2.如權利要求1所述的一種電化學制備石墨烯的工藝,其特征在于:所述步驟(1)中的路易斯酸與質子酸均是質量分數(shù)為5—30%的溶液,且路易斯酸與質子酸的質量比為1:1。
3.如權利要求1所述的一種電化學制備石墨烯的工藝,其特征在于:所述步驟(1)中的路易斯酸包括氯化鐵、氯化鋁、氯化鋅、氯化錳、氯化鎳中的一種或按任意比例混合的多種,所述質子酸為鹽酸。
4.如權利要求1所述的一種電化學制備石墨烯的工藝,其特征在于:所述步驟(2)中插層的電壓為1—3V。
5.如權利要求1所述的一種電化學制備石墨烯的工藝,其特征在于:所述步驟(2)中插層的時間為20—30min,所述插層石墨紙的厚度為石墨紙插層前的10—100倍,且插層石墨紙表面帶有粗糙的顆粒。
6.如權利要求1所述的一種電化學制備石墨烯的工藝,其特征在于:所述步驟(3)中含硫酸根離子或磷酸根離子的溶液包括稀硫酸溶液、硫酸鈉溶液、硫酸鉀溶液或磷酸溶液。
7.如權利要求1所述的一種電化學制備石墨烯的工藝,其特征在于:所述步驟(3)中含硫酸根離子或磷酸根離子的溶液的質量分數(shù)為6—8%。
8.如權利要求1所述的一種電化學制備石墨烯的工藝,其特征在于:所述步驟(3)中的電壓為5—15V。
9.如權利要求1所述的一種電化學制備石墨烯的工藝,其特征在于:所述步驟(4)中使用純水反復洗滌石墨漿料,直至濾液的電導率為純水電導率的1.3—1.7倍。
10.如權利要求1所述的一種電化學制備石墨烯的工藝,其特征在于:所述步驟(4)中稀漿料的濃度為0.2%。