在四元常溫熔鹽中電化學陽極剝離石墨烯的方法
2024-04-14 23:11:05 1
1.本發明屬於石墨烯製備技術領域，具體涉及一種在四元常溫熔鹽中電化學陽極剝離石墨烯的方法。
背景技術：
2.自從石墨烯被發現以來，由於其優異的物理化學性質，石墨烯已經在諸多領域引起了研究熱潮，包括光電器件、催化、傳感器、透明導電薄膜、柔性電子器件、能源儲存、防腐塗料、潤滑、結構增強、武器裝備和航天航空等領域展示出廣闊的應用前景。探索一種簡單易行、環境友好、成本低廉且可大規模生產石墨烯的方法是推動石墨烯的商業化應用的重要前提。
3.近年來，電化學方法成為受到科學界和工業界逐漸關注的製備石墨烯的新興方法，其原理是在電場的作用下，通過陽極氧化或者陰極還原石墨電極，驅動電解液中的離子嵌入到石墨層中致使石墨電極的結構發生膨脹並隨之產生剝離。電化學剝離法由於其簡單易行、環境友好且製備的石墨烯的性質可調等優點已經逐漸成為一種潛在的大規模製備石墨烯的方法。
4.考量電化學方法製備石墨烯可擴大生產的重要參數之一就是石墨烯的產率。以硫酸、硫酸鹽或者其他水溶液為電解液，使用廉價的石墨棒為電極，通過陽極氧化可以高效地剝離石墨，通過離心或者靜置等方法提純後的上層液中都可以找到石墨烯。但是在水溶液中電化學離子嵌入過程中，水的分解產生氣體的會導致石墨中未嵌入足夠多離子就產生了剝離，因此獲得的產物厚度不均勻甚至存在較厚的石墨片，從而導致石墨烯的整體產率目前還是較低(《40％)。
5.乙醯胺基三元熔鹽(乙醯胺、尿素和硝酸銨)具有極低的蒸氣壓、良好的熱穩定性、較低的熔點(7.8℃)、較高的電導率、相對水基電解液更寬的電化學電位窗以及環境友好等特點。以三元熔鹽為電解液，使用低廉的石墨棒為石墨源進行電化學陽極剝離，通過優化電位控制離子嵌入石墨的過程，可大幅提高石墨層間離子的嵌入量，從而獲得了高產率(76％)的石墨烯(carbon,2018,127,392-403)。儘管以此熔鹽為電解液可有效提昇陽極剝離石墨的產率，但是由於熔鹽的粘度大，相對水溶液較低的電導率等因素，剝離石墨烯速度相對較低，從而影響了石墨烯的製備效率。因此如何在三元熔鹽中保持高產率的同時提升石墨烯的生產效率是一個需要急需解決的問題。
技術實現要素：
6.針對現有技術中在乙醯胺、尿素和硝酸銨組成的三元常溫熔鹽中電化學陽極剝離石墨烯效率低的問題，本發明的目的是提供一種在四元常溫熔鹽中電化學陽極剝離石墨烯的方法，該方法在三元熔鹽中引入硫酸銨或磷酸銨，形成常溫四元熔鹽，從而提高剝離效率，並能夠提高常溫四元熔鹽電導率。
7.為實現上述目的，本發明採用的技術方案如下：
8.在四元常溫熔鹽中電化學陽極剝離石墨烯的方法，包括以下步驟：
9.將乙醯胺、尿素和硝酸銨配製常溫三元熔鹽，向常溫三元熔鹽中加入硫酸銨或磷酸銨，得到常溫四元熔鹽；
10.向常溫四元熔鹽中加入超純水或者添加劑水溶液，混合均勻，形成透明溶液；
11.以透明溶液為電解液並加入到容器中，將兩個石墨電極置於電解液中分別作為陰極和陽極，形成電解池，電解池上加載電壓，進行剝離，剝離過程中向電解池中加入添加劑水溶液，使電解液中的水含量保持不變；剝離後洗滌，分散，超聲，得到石墨烯。
12.進一步的，常溫三元熔鹽通過以下過程製得：按重量百比數計，將37.4％乙醯胺、28％尿素和36.4％硝酸銨混合，加熱熔化，並攪拌均勻，形成常溫三元熔鹽。
13.進一步的，硫酸銨或磷酸銨的加入量為常溫三元熔鹽重量的5～10％。
14.進一步的，電壓為5～20v，剝離時間為2～100h。
15.進一步的，添加劑為硫酸鹽、硝酸鹽和氯化物中的一種或者幾種。
16.進一步的，硫酸鹽為硫酸銨、硫酸鋰、硫酸鈉或硫酸鉀，硝酸鹽為硝酸銨、硝酸鋰、硝酸鈉或硝酸鉀，氯化物為氯化銨、氯化鋰、氯化鈉或氯化鉀。
17.進一步的，超純水或者添加劑水溶液的用量為常溫四元熔鹽的體積的添加劑水溶液的濃度為0.01mmol～0.1mmol/l。
18.進一步的，石墨電極為石墨棒、石墨箔、天然石墨粉、天然石墨或高定向裂解石墨。
19.與現有技術相比，本發明具有的有益效果：
20.本發明通過在乙醯胺、尿素和硝酸銨組成的三元常溫熔鹽中引入第四元組分即硫酸銨或磷酸銨，提高了熔鹽的電導率，在此基礎上加入超純水或者添加劑水溶液，從而改善溶液中離子的溶劑化結構。引入的水分子在熔鹽中會形成「鹽包水」的結構，溶液中沒有游離的水分子，因而添加的水分子不會影響熔鹽的電位窗，但是會降低熔鹽的黏度並提高溶液的電導率。本發明中向常溫四元熔鹽中加入純水或者添加劑水溶液，形成的透明溶液不僅保持了較寬的電位窗，而且新的添加劑組分和水分子的引入同時提高了熔鹽的電導率，並降低了黏度。因此在電化學剝離石墨烯的過程中，在不影響石墨烯的產率的前提下，可大幅度地提高電化學陽極製備石墨烯的效率。以含四元熔鹽的溶液為電解液進行電化學陽極剝離石墨烯時，離子與尿素和乙醯胺/水形成的溶劑化離子在嵌入石墨層間的過程中，由於優化後的熔鹽的的電位窗幾乎沒有變化，因此石墨烯在產生剝離之前有足夠多離子嵌入到石墨層中，保持了熔鹽中剝離石墨烯的高產率的優點。加入的第四元組分即硫酸銨或磷酸銨和水分子不僅提高了離子的嵌入速度，同時協同嵌入的水離子分解產生氣體有助於石墨層間的膨脹，從而有效地促進石墨烯剝離的效率。在含四元熔鹽的電解液中剝離石墨烯，在相同的電壓條件下，石墨烯的生產速度相比為三元熔鹽電解液提升了至少2倍以上，從而大幅提高了熔鹽中剝離石墨烯的效率，並降低了電能損耗至少30％以上，有力地推進電化學方法以熔鹽為電解液，實現高效地、環保、低成本地製備高產量石墨烯的發展。
附圖說明
21.圖1為三元熔鹽中和四元熔鹽中促進熔鹽剝離石墨烯效率的機理示意圖對比。其中，(a)為三元熔鹽中剝離石墨烯機理，(b)為四元熔鹽中剝離石墨烯機理。
22.圖2為在三元熔鹽和四元熔鹽中(加入1％水)，在10v電壓下剝離石墨烯的現象圖。
23.其中，(a)為三元熔鹽中剝離現象，(b)為四元熔鹽中剝離現象。
24.圖3為在純三元熔鹽和四元熔鹽中(加入1％水)剝離的石墨烯分散液的對比(分散液濃度都為1mg ml-1
)。其中，(a)為三元熔鹽，(b)為四元熔鹽。
25.圖4為四元熔鹽中剝離的石墨烯納米片的光鏡圖片。
26.圖5為四元熔鹽中剝離的單層和雙層石墨烯的透射電鏡圖片，其中，(a)為單層，(b)為雙層。
具體實施方式
27.下面結合附圖對本發明進行詳細描述。
28.本發明在四元常溫熔鹽中電化學陽極剝離石墨烯的方法，包括以下步驟：
29.1)配製常溫三元熔鹽：按重量百比數計，將37.4wt％乙醯胺、28wt％尿素和36.4wt％硝酸銨混合在一起，在120
°
烘箱中加熱熔化，並攪拌均勻形成常溫三元熔鹽。
30.2)在形成三元熔鹽的基礎上，向常溫三元熔鹽中加入第四元組分硫酸銨或者磷酸銨，並在120
°
油浴條件下加熱並攪拌均勻形成混合液，然後降至室溫，得到常溫四元熔鹽。其中，第四元組分硫酸銨或者磷酸銨的加入量為三元熔鹽重量的5wt～10wt％。
31.3)向常溫四元熔鹽中，加入超純水或者添加劑水溶液，磁力攪拌混合均勻，形成透明溶液。其中，添加劑包括硫酸鹽、硝酸鹽和氯化物中的一種或者幾種，硫酸鹽為硫酸銨、硫酸鋰、硫酸鈉或硫酸鉀，硝酸鹽為硝酸銨、硝酸鋰、硝酸鈉或硝酸鉀，氯化物為氯化銨、氯化鋰、氯化鈉或氯化鉀，添加劑水溶液的濃度為0.01mmol～0.1mmol/l。其中，純水或者添加劑水溶液的加入量為常溫四元熔鹽的體積的
32.由圖1中(a)和(b)可以看出，當加入第四個組分以及少量水分子後熔鹽中陰離子更容易嵌入到石墨層間，再加之水分子分解產生氧氣輔助石墨剝離，從而提高石墨烯的剝離效率。
33.4)取適量的透明溶液為電解液加入到燒杯容器中，將兩個石墨電極置於電解液中分別作為陰極和陽極，形成電解池，電極間隔0.5～2cm左右，浸入透明溶液中的深度為3～5cm左右，並在電解池上方安裝一個分液漏鬥，漏鬥中加入添加劑水溶液。並根據電化學過程水溶液的消耗速度，調整漏鬥的添加劑水溶液的流量，實現添加劑水溶液的持續加入，將電解液中的水含量始終保持在固定的比例。
34.5)電解池上加載5～20v的電壓，根據實驗需求剝離不同的時間(2～100h)，直至獲得足夠的陽極剝離產物。
35.6)電化學剝離以後，將剝離物經過多次水清洗抽濾除去雜質，清洗後的產物重新分散在純水中，並經過超聲處理30min獲得剝離的石墨烯。然後將石墨烯分散液在離心機中以1000～3000rpm的速率進行離心10～30min，取上層分散液保存或者進行抽濾、冷凍乾燥後得到石墨烯粉末。
36.本發明中石墨電極除了使用石墨棒之外，還可以使用石墨箔，天然石墨粉，天然石墨片，以及高定向裂解石墨等。
37.實施例1
38.本發明在四元常溫熔鹽中電化學陽極剝離石墨烯的方法，包括以下步驟：
39.1)配製常溫三元熔鹽：按重量百比數計，將37.4wt％乙醯胺、28wt％尿素和
36.4wt％硝酸銨混合在一起，在120
°
烘箱中加熱熔化，並攪拌均勻形成常溫三元熔鹽。
40.2)在形成三元熔鹽的基礎上，向常溫三元熔鹽中加入第四元組分磷酸銨，磷酸銨的加入量為常溫三元熔鹽重量的5wt％，並在120
°
油浴條件下加熱並攪拌均勻形成混合液，然後降至室溫，得到常溫四元熔鹽。
41.3)向常溫四元熔鹽中，加入常溫四元熔鹽體積1％的超純水，磁力攪拌混合均勻形成透明溶液。
42.4)取適量的透明溶液為電解液加入到燒杯中，將兩個石墨棒電極置於電解液中分別作為陰極和陽極，形成電解池，電極間隔2cm左右，浸入透明溶液中的深度為3cm左右，並在電解池上方安裝一個分液漏鬥，漏鬥中加入添加劑水溶液。並根據電化學過程水溶液的消耗速度調整漏鬥中的添加劑水溶液的流量，實現添加劑水溶液的持續加入，將電解液中的水含量始終保持在體積百分比為1％。
43.5)電解池上加載10v的電壓，剝離10h，獲得陽極剝離產物。
44.由圖2中(a)和(b)可以看出，在相同的電壓和剝離時間下，根據石墨電極的剝離量可看出，在本發明的四元熔鹽中剝離石墨烯效率相比三元熔鹽中的效率明顯提高了1倍以上。
45.6)電化學剝離以後，將剝離物經過多次水清洗、抽濾除去雜質，清洗後的產物重新分散在純水中，並經過超聲處理30min獲得剝離的石墨烯。然後將石墨烯分散液在離心機中以2000rpm的速率進行離心20min，取上層分散液保存。
46.在同樣條件下剝離的石墨烯分散液如圖3中(a)和(b)所示(兩種石墨烯的濃度都為1mg ml-1
)，在此四元熔鹽電解液中剝離石墨烯的產量相比三元熔鹽提升了1倍以上，體現了四元熔鹽中剝離石墨烯的高效率。
47.由圖4可以看出，四元熔鹽中剝離的產物都是幾乎透明的薄片狀，這說明本發明製備的石墨烯的層數較少，且其片徑尺寸在1-3微米之間。
48.由圖5中(a)和(b)可以看出，製備石墨烯中很容易找出單層和雙層石墨烯，表明本發明很容易製備少層數的石墨烯。
49.實施例2
50.本發明在四元常溫熔鹽中電化學陽極剝離石墨烯的方法，包括以下步驟：
51.1)配製常溫三元熔鹽：按重量百比數計，將37.4wt％乙醯胺、28wt％尿素和36.4wt％硝酸銨混合在一起，在120
°
烘箱中加熱熔化，並攪拌均勻形成常溫三元熔鹽。
52.2)向常溫三元熔鹽中加入第四元組分硫酸銨，硫酸銨的加入量為常溫三元熔鹽重量的10wt％，並在120
°
油浴條件下加熱並攪拌均勻形成混合液，然後降至室溫，得到常溫四元熔鹽。
53.3)向常溫四元熔鹽中，加入常溫四元熔鹽體積1％的超純水，磁力攪拌混合均勻，形成透明溶液。
54.4)取適量的透明溶液為電解液加入到燒杯中，將兩個石墨棒電極置於電解液中分別作為陰極和陽極，形成電解池，電極間隔0.5cm左右，浸入透明溶液中的深度為5cm左右，並在電解池上方安裝一個分液漏鬥，漏鬥中加入添加劑水溶液。並根據電化學過程水溶液的消耗速度調整漏鬥中的添加劑水溶液的流量，實現添加劑水溶液的持續加入，將電解液中的水含量始終保持在體積百分比為1％。
55.5)電解池上加載5v的電壓，剝離100h，獲得陽極剝離產物。
56.6)電化學剝離以後，將剝離物經過多次水清洗、抽濾除去雜質，清洗後的產物重新分散在純水中，並經過超聲處理30min獲得剝離的石墨烯。然後將石墨烯分散液在離心機中以1000rpm的速率進行離心10min，取上層分散液保存。
57.實施例3
58.本發明在四元常溫熔鹽中電化學陽極剝離石墨烯的方法，包括以下步驟：
59.1)配製常溫三元熔鹽：按重量百比數計，將37.4wt％乙醯胺、28wt％尿素和36.4wt％硝酸銨混合在一起，在120
°
烘箱中加熱熔化，並攪拌均勻形成常溫三元熔鹽。
60.2)在形成三元熔鹽的基礎上，向常溫三元熔鹽中加入第四元組分磷酸銨，磷酸銨的加入量為常溫三元熔鹽重量的6wt％，並在120
°
油浴條件下加熱並攪拌均勻形成混合液，然後降至室溫，得到常溫四元熔鹽。
61.3)向常溫四元熔鹽中，加入常溫四元熔鹽體積0.01％的添加劑水溶液，磁力攪拌混合均勻形成透明溶液。添加劑水溶液的濃度為0.01mmol/l，添加劑為硫酸銨。
62.4)取適量的透明溶液為電解液加入到燒杯中，將兩個石墨棒電極置於電解液中分別作為陰極和陽極，形成電解池，電極間隔1cm左右，浸入透明溶液中的深度為4cm左右，並在電解池上方安裝一個分液漏鬥，漏鬥中加入添加劑水溶液。並根據電化學過程水溶液的消耗速度調整漏鬥中的添加劑水溶液的流量，實現添加劑水溶液的持續加入，將電解液中的水含量始終保持在體積百分比為1％。
63.5)電解池上加載10v的電壓，剝離80h，獲得陽極剝離產物。
64.6)電化學剝離以後，將剝離物經過多次水清洗、抽濾除去雜質，清洗後的產物重新分散在純水中，並經過超聲處理30min獲得剝離的石墨烯。然後將石墨烯分散液在離心機中以3000rpm的速率進行離心30min，取上層分散液保存。
65.實施例4
66.本發明在四元常溫熔鹽中電化學陽極剝離石墨烯的方法，包括以下步驟：
67.1)配製常溫三元熔鹽：按重量百比數計，將37.4wt％乙醯胺、28wt％尿素和36.4wt％硝酸銨混合在一起，在120
°
烘箱中加熱熔化，並攪拌均勻形成常溫三元熔鹽。
68.2)在形成三元熔鹽的基礎上，向常溫三元熔鹽中加入第四元組分硫酸銨，硫酸銨的加入量為常溫三元熔鹽重量的7wt％，並在120
°
油浴條件下加熱並攪拌均勻形成混合液，然後降至室溫，得到常溫四元熔鹽。
69.3)向常溫四元熔鹽中，加入常溫四元熔鹽體積0.01％的添加劑水溶液，磁力攪拌混合均勻形成透明溶液。添加劑水溶液的濃度為0.03mmol/l，添加劑為硝酸鋰。
70.4)取適量的透明溶液為電解液加入到燒杯中，將兩個石墨棒電極置於電解液中分別作為陰極和陽極，形成電解池，電極間隔2cm左右，浸入透明溶液中的深度為3cm左右，並在電解池上方安裝一個分液漏鬥，漏鬥中加入添加劑水溶液。並根據電化學過程水溶液的消耗速度調整漏鬥中的添加劑水溶液的流量，實現添加劑水溶液的持續加入，將電解液中的水含量始終保持在體積百分比為1％。
71.5)電解池上加載20v的電壓，剝離2h，獲得陽極剝離產物。
72.6)電化學剝離以後，將剝離物經過多次水清洗、抽濾除去雜質，清洗後的產物重新分散在純水中，並經過超聲處理30min獲得剝離的石墨烯。然後將石墨烯分散液在離心機中
以2000rpm的速率進行離心30min，取上層分散液保存。
73.實施例5
74.本發明在四元常溫熔鹽中電化學陽極剝離石墨烯的方法，包括以下步驟：
75.1)配製常溫三元熔鹽：按重量百比數計，將37.4wt％乙醯胺、28wt％尿素和36.4wt％硝酸銨混合在一起，在120
°
烘箱中加熱熔化，並攪拌均勻形成常溫三元熔鹽。
76.2)在形成三元熔鹽的基礎上，向常溫三元熔鹽中加入第四元組分磷酸銨，磷酸銨的加入量為常溫三元熔鹽重量的8wt％，並在120
°
油浴條件下加熱並攪拌均勻形成混合液，然後降至室溫，得到常溫四元熔鹽。
77.3)向常溫四元熔鹽中，加入常溫四元熔鹽體積0.05％的添加劑水溶液，磁力攪拌混合均勻形成透明溶液。添加劑水溶液的濃度為0.1mmol/l，添加劑為氯化鈉。
78.4)取適量的透明溶液為電解液加入到燒杯中，將兩個石墨棒電極置於電解液中分別作為陰極和陽極，形成電解池，電極間隔1.5cm左右，浸入透明溶液中的深度為3cm左右，並在電解池上方安裝一個分液漏鬥，漏鬥中加入添加劑水溶液。並根據電化學過程水溶液的消耗速度調整漏鬥中的添加劑水溶液的流量，實現添加劑水溶液的持續加入，將電解液中的水含量始終保持在體積百分比為1％。
79.5)電解池上加載17v的電壓，剝離30h，獲得陽極剝離產物。
80.6)電化學剝離以後，將剝離物經過多次水清洗、抽濾除去雜質，清洗後的產物重新分散在純水中，並經過超聲處理30min獲得剝離的石墨烯。然後將石墨烯分散液在離心機中以1000rpm的速率進行離心10min，取上層分散液保存。
81.實施例6
82.本發明在四元常溫熔鹽中電化學陽極剝離石墨烯的方法，包括以下步驟：
83.1)配製常溫三元熔鹽：按重量百比數計，將37.4wt％乙醯胺、28wt％尿素和36.4wt％硝酸銨混合在一起，在120
°
烘箱中加熱熔化，並攪拌均勻形成常溫三元熔鹽。
84.2)在形成三元熔鹽的基礎上，向常溫三元熔鹽中加入第四元組分磷酸銨，磷酸銨的加入量為常溫三元熔鹽重量的9wt％，並在120
°
油浴條件下加熱並攪拌均勻形成混合液，然後降至室溫，得到常溫四元熔鹽。
85.3)向常溫四元熔鹽中，加入常溫四元熔鹽體積0.4％的添加劑水溶液，磁力攪拌混合均勻形成透明溶液。添加劑水溶液的濃度為0.05mmol/l，添加劑為硝酸鋰。
86.4)取適量的透明溶液為電解液加入到燒杯中，將兩個石墨棒電極置於電解液中分別作為陰極和陽極，形成電解池，電極間隔0.5cm左右，浸入透明溶液中的深度為3.5cm左右，並在電解池上方安裝一個分液漏鬥，漏鬥中加入添加劑水溶液。並根據電化學過程水溶液的消耗速度調整漏鬥中的添加劑水溶液的流量，實現添加劑水溶液的持續加入，將電解液中的水含量始終保持在體積百分比為1％。
87.5)電解池上加載8v的電壓，剝離40h，獲得陽極剝離產物。
88.6)電化學剝離以後，將剝離物經過多次水清洗、抽濾除去雜質，清洗後的產物重新分散在純水中，並經過超聲處理30min獲得剝離的石墨烯。然後將石墨烯分散液在離心機中以3000rpm的速率進行離心15min，取上層分散液保存。
89.實施例7
90.本發明在四元常溫熔鹽中電化學陽極剝離石墨烯的方法，包括以下步驟：
91.1)配製常溫三元熔鹽：按重量百比數計，將37.4wt％乙醯胺、28wt％尿素和36.4wt％硝酸銨混合在一起，在120
°
烘箱中加熱熔化，並攪拌均勻形成常溫三元熔鹽。
92.2)在形成三元熔鹽的基礎上，向常溫三元熔鹽中加入第四元組分磷酸銨，磷酸銨的加入量為常溫三元熔鹽重量的10wt％，並在120
°
油浴條件下加熱並攪拌均勻形成混合液，然後降至室溫，得到常溫四元熔鹽。
93.3)向常溫四元熔鹽中，加入常溫四元熔鹽體積0.7％的添加劑水溶液，磁力攪拌混合均勻形成透明溶液。添加劑水溶液的濃度為0.08mmol/l，添加劑為氯化銨。
94.4)取適量的透明溶液為電解液加入到燒杯中，將兩個石墨棒電極置於電解液中分別作為陰極和陽極，形成電解池，電極間隔2cm左右，浸入透明溶液中的深度為4.5cm左右，並在電解池上方安裝一個分液漏鬥，漏鬥中加入添加劑水溶液。並根據電化學過程水溶液的消耗速度調整漏鬥中的添加劑水溶液的流量，實現添加劑水溶液的持續加入，將電解液中的水含量始終保持在體積百分比為1％。
95.5)電解池上加載10v的電壓，剝離10h，獲得陽極剝離產物。
96.6)電化學剝離以後，將剝離物經過多次水清洗、抽濾除去雜質，清洗後的產物重新分散在純水中，並經過超聲處理30min獲得剝離的石墨烯。然後將石墨烯分散液在離心機中以2000rpm的速率進行離心25min，取上層分散液保存。
97.實施例8
98.本發明在四元常溫熔鹽中電化學陽極剝離石墨烯的方法，包括以下步驟：
99.1)配製常溫三元熔鹽：按重量百比數計，將37.4wt％乙醯胺、28wt％尿素和36.4wt％硝酸銨混合在一起，在120
°
烘箱中加熱熔化，並攪拌均勻形成常溫三元熔鹽。
100.2)在形成三元熔鹽的基礎上，向常溫三元熔鹽中加入第四元組分磷酸銨，磷酸銨的加入量為常溫三元熔鹽重量的5wt％，並在120
°
油浴條件下加熱並攪拌均勻形成混合液，然後降至室溫，得到常溫四元熔鹽。
101.3)向常溫四元熔鹽中，加入常溫四元熔鹽體積0.55％的添加劑水溶液，磁力攪拌混合均勻形成透明溶液。添加劑水溶液的濃度為0.07mmol/l，添加劑為氯化鉀。
102.4)取適量的透明溶液為電解液加入到燒杯中，將兩個石墨棒電極置於電解液中分別作為陰極和陽極，形成電解池，電極間隔2cm左右，浸入透明溶液中的深度為3cm左右，並在電解池上方安裝一個分液漏鬥，漏鬥中加入添加劑水溶液。並根據電化學過程水溶液的消耗速度調整漏鬥中的添加劑水溶液的流量，實現添加劑水溶液的持續加入，將電解液中的水含量始終保持在體積百分比為1％。
103.5)電解池上加載12v的電壓，剝離50h，獲得陽極剝離產物。
104.6)電化學剝離以後，將剝離物經過多次水清洗、抽濾除去雜質，清洗後的產物重新分散在純水中，並經過超聲處理30min獲得剝離的石墨烯。然後將石墨烯分散液在離心機中以2000rpm的速率進行離心20min，取上層分散液，進行抽濾、冷凍乾燥後得到石墨烯粉末。
105.本發明中以乙醯胺、尿素、硝酸銨和硫酸銨/磷酸銨組成高電導率的四元熔鹽為基礎電解液，然後在此電解液中加入極少量的水溶液添加劑，在熔鹽中水分子和溶劑分子結合，難以形成游離態的水，即形成「鹽包水」結構的電解液。以此熔鹽為電解液，在電化學剝離石墨烯的過程，加入的水會降低熔鹽的黏度並提高其電導率，且不會影響熔鹽中陰離子的嵌入過程，同時少量水促進了嵌入離子產生更多的氣體輔助石墨產生剝離，從而大幅提
高剝離石墨烯的效率，且相比傳統熔鹽也能有效降低電能損耗，有助於推進電化學方法規模化製備石墨烯的發展。