本發明屬于新材料制備技術領域，具體涉及一種氧化石墨烯的制備方法。
背景技術：
石墨烯是一層以六角形蜂巢結構周期性緊密堆積的碳原子構成的二維碳材料，是目前已知的密度最小、比表面積最大、載流子遷移率最大、楊氏模量最大、透光性最好、導電性能最好的材料，在儲能領域、電子領域、環保領域、復合材料領域、生物醫藥領域等方面擁有巨大的應用前景。但在實際應用中，也正是因為這些無與倫比的性能，石墨烯材料面臨著易團聚導致分散性差、界面相容性差、與其他材料難以融合的困擾。
氧化石墨烯作為一種表面功能化的石墨烯衍生物，由于其表面含有豐富的含氧官能基團，一方面削弱了石墨烯片層之間的相互作用力，賦予其優異的分散性能；另一方面提供了大量的化學反應活性點，易與其他材料復合形成良好的界面。該材料目前可通過兩種手段獲得：一是石墨經氧化插層處理后經熱膨脹或機械手段進行深度剝離，得到氧化石墨烯，二是以非氧化還原獲得的結構完整的石墨烯為原料，經氧化處理得到氧化石墨烯，其中前者為主流制備工藝，具體方法主要有Brodie法、Staudenmaier法、Hummers法和改進的Hummers法。
Brodie法在濃硝酸體系中添加KClO3為強氧化劑，其氧化程度可通過改變氧化時間來進行控制，合成的氧化石墨結構較為完整，但需要經過多次氧化，反應時間相對較長，且過程中會產生較多的ClO2氣體；Staudenmaier法是在濃硝酸和濃硫酸體系中以KClO3為氧化劑，反應過程中會產生較多的Cl2和ClO2等有毒氣體，且對氧化石墨結構的破壞程度較嚴重；Hummers法以其氧化時間短、氧化程度較高、產物結構較規整、安全系數較高等優點成為目前最常用的制備方法，但該方法采用KMnO4做為深度氧化劑，易導致產品淬滅后洗滌困難，Mn離子難于清洗脫除而導致產品純度不高；此外，氧化石墨烯片層結構出現部分重疊，石墨層間距小，難于剝離成單層結構，清洗不干凈甚至可能導致產品質量不達標，無法滿足要求，造成較大的經濟損失；改進的Hummers法減少了硝酸鹽的使用，能夠獲得具有高氧化程度的氧化石墨，但是該方法仍沒有避免雜質離子的引入、且后續多次洗滌除雜過程復雜，仍存在產品質量不達標的風險。
技術實現要素：
本發明所要解決的技術問題是，克服以上背景技術中提到的不足和缺陷，提供一種制備產品純度高、安全性好、產品片層結構間距大、廢酸可循環回用、制
聲明：
“氧化石墨烯的制備方法與流程” 該技術專利(論文)所有權利歸屬于技術(論文)所有人。僅供學習研究，如用于商業用途，請聯系該技術所有人。
我是此專利(論文)的發明人(作者)
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編輯：中冶有色網
來源：長沙礦冶研究院有限責任公司
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2025年08月07日 ~ 09日 
