[發(fā)明專利]一種高質(zhì)量石墨烯的分散和薄膜制備方法有效
| 申請(qǐng)?zhí)枺?/td> | 201310371513.9 | 申請(qǐng)日: | 2013-08-22 |
| 公開(公告)號(hào): | CN103449420A | 公開(公告)日: | 2013-12-18 |
| 發(fā)明(設(shè)計(jì))人: | 裴嵩峰;黃坤;李峰;周光敏;聞雷;宋仁升;任文才;成會(huì)明 | 申請(qǐng)(專利權(quán))人: | 中國(guó)科學(xué)院金屬研究所 |
| 主分類號(hào): | C01B31/04 | 分類號(hào): | C01B31/04 |
| 代理公司: | 沈陽(yáng)優(yōu)普達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 21234 | 代理人: | 張志偉 |
| 地址: | 110016 遼*** | 國(guó)省代碼: | 遼寧;21 |
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| 摘要: | |||
| 搜索關(guān)鍵詞: | 一種 質(zhì)量 石墨 分散 薄膜 制備 方法 | ||
1.一種高質(zhì)量石墨烯的分散和薄膜制備方法,其特征在于,將石墨烯粉體或團(tuán)聚態(tài)漿料加入到小分子胺化合物的溶液中進(jìn)行分散處理,得到石墨烯在對(duì)應(yīng)溶劑中的高濃度、高穩(wěn)定性和易去除分散劑的分散液或漿料;其中,小分子胺化合物為:不飽和胺、面狀或鏈狀多胺、低分子量的不飽和酰胺之一種或兩種以上;按質(zhì)量百分比計(jì),當(dāng)石墨烯濃度低于3%,且溶液具有良好流動(dòng)性時(shí),稱為石墨烯分散液;當(dāng)石墨烯濃度在3%以上或靜置狀態(tài)下失去流動(dòng)性時(shí),稱為石墨烯漿料,石墨烯漿料的最高可分散濃度為5%;利用所述分散液或漿料直接通過常規(guī)的涂膜制備方法,在基體材料表面形成石墨烯涂膜。
2.按照權(quán)利要求1所述的高質(zhì)量石墨烯的分散和薄膜制備方法,其特征在于,用于分散的小分子胺化合物與所分散的石墨烯的質(zhì)量比為1:100~1:1。
3.按照權(quán)利要求1所述的高質(zhì)量石墨烯的分散和薄膜制備方法,其特征在于,不飽和胺為烯丙基胺或二烯丙基胺;面狀或鏈狀多胺為三乙烯二胺、二乙烯三胺或三乙烯四胺;低分子量的不飽和酰胺為馬來(lái)酰亞胺或丙烯酰胺。
4.按照權(quán)利要求1所述的高質(zhì)量石墨烯的分散和薄膜制備方法,其特征在于,石墨烯分散液或石墨烯漿料的穩(wěn)定分散時(shí)間為大于180天。
5.按照權(quán)利要求1所述的高質(zhì)量石墨烯的分散和薄膜制備方法,其特征在于,小分子胺化合物的溶液中,烯丙基胺對(duì)應(yīng)溶劑為水、乙醇、乙醚或氯仿;二烯丙基胺對(duì)應(yīng)溶劑為水、醇、醚或苯;三乙烯二胺對(duì)應(yīng)溶劑為水、丙酮、苯、乙醇、戊烷、已烷或庚烷;二乙烯三胺對(duì)應(yīng)溶劑為水、乙醇、丙酮、苯或甲醇;三乙烯四胺對(duì)應(yīng)溶劑為水或乙醇;馬來(lái)酰亞胺適用溶劑為水、乙醇或乙醚;丙烯酰胺對(duì)應(yīng)溶劑為水、乙醇、醚或三氯甲烷。
6.按照權(quán)利要求1所述的高質(zhì)量石墨烯的分散和薄膜制備方法,其特征在于,小分子胺化合物的溶液中,按質(zhì)量百分比計(jì),用于石墨烯分散的小分子胺化合物,在對(duì)應(yīng)溶劑中的濃度范圍為0.1%~5%,pH值為3~7。
7.按照權(quán)利要求6所述的高質(zhì)量石墨烯的分散和薄膜制備方法,其特征在于,pH值用對(duì)應(yīng)溶劑中可溶的無(wú)機(jī)酸或有機(jī)酸來(lái)進(jìn)行酸堿度的調(diào)節(jié)。
8.按照權(quán)利要求1所述的高質(zhì)量石墨烯的分散和薄膜制備方法,其特征在于,分散處理的方法包括超聲分散、高速剪切分散、劇烈攪拌和乳化中的一種或兩種以上,石墨烯在小分子胺化合物的溶液中分散處理時(shí)間為5分鐘~24小時(shí)。
9.按照權(quán)利要求1所述的高質(zhì)量石墨烯的分散和薄膜制備方法,其特征在于,高質(zhì)量石墨烯為利用直接剝離法或插層剝離法制備的碳原子層數(shù)在10層以下,片層尺寸在500nm以上,碳氧原子比在20以上的石墨烯。
10.按照權(quán)利要求1所述的高質(zhì)量石墨烯的分散和薄膜制備方法,其特征在于,石墨烯自分散液或漿料中干燥后經(jīng)烘干處理,石墨烯結(jié)構(gòu)中的雜質(zhì)含量低于50ppm,烘干處理的溫度為90~130℃。
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