[發(fā)明專利]一種石墨烯生產(chǎn)方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710945530.7
• 申請日: 2017-10-12
• 公開（公告）號: CN107601486A
• 公開（公告）日: 2018-01-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 朱洋;邵蓉
• 申請（專利權(quán)）人: 南京旭羽睿材料科技有限公司
• 主分類號: C01B32/192
• 分類號: C01B32/192
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及石墨烯技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種石墨烯生產(chǎn)方法。

背景技術(shù)

石墨烯是從石墨材料中剝離出來、由碳原子組成的只有一層原子厚度的二維晶體。石墨烯具有較好的導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性，具有很強的任性和強度，在生產(chǎn)和應(yīng)用中有很大的前景，目前石墨烯的合成方法主要有兩種：機械方法和化學(xué)方法，物理剝離法主要是采用低廉的石墨為原料，通過對石墨晶體施加機械力使石墨層間發(fā)生剝離，打破石墨層間的范德華力，形成單片石墨烯。在石墨烯剝離方法中，需要加入一些助劑以增加石墨的層間間距或是插層，從而使石墨更好地剝離。如采用硝酸、高錳酸鉀、三氧化鉻或過氧化氫作為氧化劑，濃硫酸作為插層劑，利于后續(xù)石墨層間剝離。但是這種化學(xué)物質(zhì)插層工藝耗酸量大，生產(chǎn)過程中會產(chǎn)生有害氣體或重金屬離子的污染。產(chǎn)品中有硫殘留，并且在應(yīng)用中所使用的氧化劑會對設(shè)備有腐蝕，降低了設(shè)備的使用壽命，增加了生產(chǎn)成本。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種石墨烯生產(chǎn)方法，以解決上述背景技術(shù)中提出的問題。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種石墨烯生產(chǎn)方法，包括如下步驟：

（1）將氧化石墨均勻加入到去離子水中，生成氧化石墨水溶液；

（2）將所生成的氧化石墨水溶液在超聲波的作用下處理0.5-1小時，并在此過程中加以攪拌得到氧化石墨烯溶液；

（3）將得到的氧化石墨烯溶液在30-50℃靜置6-12小時，去除上層溶液；

（4）然后將氧化石墨烯溶液過濾，并在70-100℃的溫度下水浴干燥6-8小時；

（5）將干燥后的氧化石墨烯和去離子水按照2-4:10的比例配制溶液，然后加入強還原劑，并加以攪拌，使溶液的PH值在11-14之間，從而得到石墨烯溶液；

（6）然后在真空條件下，用去離子水將石墨烯溶液洗至中性，然后在90-120℃的溫度下，靜置8-10小時，然后過濾掉上層溶液，將過濾之后的溶液在50-60℃的溫度下靜置干燥8-10小時，然后在室溫下干燥2-4小時即可得到石墨烯。

優(yōu)選的，所述氧化石墨與去離子水的重量比為1-5:800g。

優(yōu)選的，所述強還原劑為水合肼，乙二醇，氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化鋰、碳酸鈉、碳酸鉀、碳酸鋰、碳酸氫鈉、碳酸氫鉀、碳酸氫鋰、氫氧化銨中的一種或幾種溶液的混合物。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：該一種石墨烯生產(chǎn)方法，可操作性強，在操作過程中避免使用了強氧化劑，從而減少了在制作過程中其他金屬原子或者有害物質(zhì)的殘留從而簡化了工藝，同時操作方便，而且減少了強氧化劑對設(shè)備的侵蝕，增加了設(shè)備的使用壽命。

具體實施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

本發(fā)明提供一種技術(shù)方案：一種石墨烯生產(chǎn)方法，包括如下步驟：

（1）將氧化石墨均勻加入到去離子水中，生成氧化石墨水溶液；

（2）將所生成的氧化石墨水溶液在超聲波的作用下處理0.5-1小時，并在此過程中加以攪拌得到氧化石墨烯溶液；

（3）將得到的氧化石墨烯溶液在30-50℃靜置6-12小時，去除上層溶液；

（4）然后將氧化石墨烯溶液過濾，并在70-100℃的溫度下水浴干燥6-8小時；

（5）將干燥后的氧化石墨烯和去離子水按照2-4:10的比例配制溶液，然后加入強還原劑，并加以攪拌，使溶液的PH值在11-14之間，從而得到石墨烯溶液；

（6）然后在真空條件下，用去離子水將石墨烯溶液洗至中性，然后在90-120℃的溫度下，靜置8-10小時，然后過濾掉上層溶液，將過濾之后的溶液在50-60℃的溫度下靜置干燥8-10小時，然后在室溫下干燥2-4小時即可得到石墨烯。

優(yōu)選的，所述氧化石墨與去離子水的重量比為1-5:800g。

優(yōu)選的，所述強還原劑為水合肼，乙二醇，氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化鋰、碳酸鈉、碳酸鉀、碳酸鋰、碳酸氫鈉、碳酸氫鉀、碳酸氫鋰、氫氧化銨中的一種或幾種溶液的混合物。

實施例一

一種石墨烯生產(chǎn)方法，包括如下步驟：

（1）將氧化石墨與去離子水的重量按照配比為1-5:800g均勻加入到去離子水中，加入時間為15分鐘，并加以攪拌，生成氧化石墨水溶液；