[發明專利]一種氧化石墨烯尺寸分離的方法

有效

• 申請號: 201611063598.4
• 申請日: 2016-11-25
• 公開（公告）號: CN108101039B
• 公開（公告）日: 2019-08-16
• 發明（設計）人: 耿洪亞;劉凱;白國英;劉杰;吳書旺;王亞玲;王健君
• 申請（專利權）人: 中國科學院化學研究所
• 主分類號: C01B32/198
• 分類號: C01B32/198
• 代理公司: 北京知元同創知識產權代理事務所(普通合伙) 11535
• 代理人: 劉元霞;牛艷玲

1.一種氧化石墨烯尺寸分離的方法，其特征在于通過控制氧化石墨烯水分散液結冰固化速度，實現氧化石墨烯的尺寸分離，所述氧化石墨烯水分散液的結冰固化速度為0.5-45μm/s，結冰固化速度的計算方法是結冰開始的液面至結冰結束的液面除以開始結冰到取出時所需要的時間。

2.如權利要求1所述的方法，其特征在于包括以下步驟：

1)以一定的結冰固化速度冷凍氧化石墨烯水分散液；

2)將氧化石墨烯水分散液結冰固化而成的冰塊取出，獲得通過結冰固化分離出的氧化石墨烯；

任選，3)將步驟2)中余下未結冰固化的氧化石墨烯水分散液重復步驟1)和2)的操作；

任選，4)干燥步驟2)中余下未結冰固化的氧化石墨烯水分散液或步驟3)中重復步驟1)和2)后余下的未結冰固化的氧化石墨烯水分散液，獲得分離出的氧化石墨烯。

3.如權利要求1或2所述的方法，其中氧化石墨烯水分散液的濃度為0.01-0.5mg/ml。

4.如權利要求3所述的方法，其中氧化石墨烯水分散液的濃度為0.08-0.4mg/ml。

5.如權利要求4所述的方法，其中氧化石墨烯水分散液的濃度為0.1mg/ml。

6.如權利要求1或2所述的方法，使用冷凍劑或冰箱冷凍氧化石墨烯水分散液。

7.如權利要求6所述的方法，所述冷凍劑為液氮、干冰、液態氨氣、二氟二氯甲烷、二氟一氯甲烷或三氟一氯甲烷。

8.如權利要求7所述的方法，所述冷凍劑為液氮或干冰。

9.如權利要求1或2所述的方法，使用導熱系數小于5 W/m·K的材質制成的容器盛裝氧化石墨烯水分散液。

10.如權利要求9所述的方法，所述材質為樹脂、塑料、橡膠、玻璃、石棉、云母、竹或木。

11.如權利要求10所述的方法，所述材質為塑料。

12.一種綜合利用氧化石墨烯的方法，其特征在于包括以下步驟：

步驟1：采用權利要求1-11任一項所述的方法，實現氧化石墨烯的尺寸分離；

步驟2：將分離出的氧化石墨烯做后續處理或應用。

13.如權利要求12所述的方法，其中步驟2是將分離出的尺寸小于10nm的氧化石墨烯用于組織或細胞成像，或制備成全光譜發光材料；或，將分離出的尺寸為十幾納米到數百納米的氧化石墨烯用于抗菌、析氫或氧還原催化；或，將分離出的尺寸為幾微米到數百微米的氧化石墨烯用于制備打印墨水、3D結構構建或導電材料。

14.如權利要求13所述的方法，其中所述打印墨水打印出氧化石墨烯線，還原后制備出導電石墨烯線。

15.如權利要求14所述的方法，所述墨水是濃度為20mg/ml的氧化石墨烯水分散液。

16.如權利要求14或15所述的方法，所述打印為點膠打印。

17.如權利要求14或15所述的方法，所述還原采用HI作為還原劑，在室溫下進行。