[發明專利]一種高效低成本制備二維納米材料的方法

有效

• 申請號: 201610783098.1
• 申請日: 2016-08-30
• 公開（公告）號: CN106395807B
• 公開（公告）日: 2019-01-29
• 發明（設計）人: 毋偉;尹翔鷺;田杰;郭麗;初廣文;陳建峰
• 申請（專利權）人: 北京化工大學
• 主分類號: C01B32/192
• 分類號: C01B32/192;C01G39/06;B82Y40/00
• 代理公司: 北京思海天達知識產權代理有限公司 11203
• 代理人: 張立改

1.一種制備二維納米材料的方法，其特征在于，包括以下步驟：

1)以塊體層狀材料為原料，對其進行氧化處理，得到親水的或者易于分散的氧化層狀材料或直接購買；

2)以層狀材料為原料，對其進行預處理，使層狀材料的層間距增大，得到預處理的層狀材料；

3)將步驟1)中得到的氧化層狀材料作為分散劑制備分散液；將步驟2)預處理后的層狀材料分散到上述分散液中，在超重力旋轉填料床中，在一定的超重力水平、填料體積下，進行剝離和處理得到二維納米材料；

步驟1)塊體層狀材料和步驟2)層狀材料為同種物質；步驟2)預處理方法為：取適量層狀材料與水溶性的無機鹽化合物混合，然后用研磨機研磨一段時間得到呈灰色均勻的混合物，用去離子水將這些水溶性的無機鹽化合物洗掉，得到層間距增大的層狀材料。

2.按照權利要求1所述的一種制備二維納米材料的方法，其特征在于，步驟1)塊體層狀材料和步驟2)層狀材料選自以下材料：各種石墨、二硫化鉬。

3.按照權利要求1所述的一種制備二維納米材料的方法，其特征在于，石墨選自天然石墨、膨脹石墨、鱗片石墨中的一種，二硫化鉬選自天然二硫化鉬、合成二硫化鉬。

4.按照權利要求1所述的一種制備二維納米材料的方法，其特征在于，步驟1)的氧化層狀材料可以通過對層狀材料氧化處理或者市場購買得到；氧化處理方法包括：化學氧化法、空氣中熱焙燒或電化學氧化方法；市場購買的氧化層狀材料無需處理直接用作剝離分散劑。

5.按照權利要求1所述的一種制備二維納米材料的方法，其特征在于，步驟2)中水溶性的無機鹽化合物與層狀材料的質量比為1：3～1：8之間。

6.按照權利要求1所述的一種制備二維納米材料的方法，其特征在于，分散液為層狀材料氧化物在水相中的懸浮液，水相為水、乙醇中的一種或兩者的混合物。

7.按照權利要求1所述的一種制備二維納米材料的方法，其特征在于，步驟3)中，剝離得到的懸浮液的處理方法：靜置或離心分離；對氧化層狀材料進行還原或硫化去除含氧基團處理。

8.按照權利要求1所述的一種制備二維納米材料的方法，其特征在于，步驟3)中，氧化層狀材料與未氧化層狀材料的質量比在1：10～1：1之間。

9.按照權利要求1所述的一種制備二維納米材料的方法，其特征在于，步驟3)中，超重力旋轉填料床為內循環旋轉填料床或外循環旋轉填料床；步驟3)中，超重力水平在50g-2000g之間；步驟3)中，填料層體積分數在10％-100％之間；步驟3)中，剝離時間在0.5-14小時之間。