[發明專利]一種制備石墨烯薄片系統

在審

• 申請號: 201711089091.0
• 申請日: 2017-11-08
• 公開（公告）號: CN109748265A
• 公開（公告）日: 2019-05-14
• 發明（設計）人: 金闖
• 申請（專利權）人: 太倉斯迪克新材料科技有限公司
• 主分類號: C01B32/19
• 分類號: C01B32/19
• 代理公司: 蘇州凱謙巨邦專利代理事務所(普通合伙) 32303
• 代理人: 丁劍

本發明公開了一種制備石墨烯薄片系統，其特征在于，包含有：一噴嘴；一與該噴嘴連接的彎管；兩進料口，該進料口分別與該彎管連接，進而與該噴嘴連通；以及一與該噴嘴連接的出料口；其中，一混合有一高度石墨化石墨烯的液體，經一加壓統加壓而由該進料口流入該彎管，并于該彎管轉變流向而流入該噴嘴，該高度石墨化石墨烯流經該噴嘴時，產生一提供作為濕式剪切力的液體作用力而分散成復數石墨烯薄片，該高度石墨化石墨烯的石墨化程度為0.8至1.0。本發明所制造的該石墨烯薄片可具有更大的尺寸及更完美的六角網狀平面結構。

技術領域

本發明關于一種制造統，尤指一種制備石墨烯薄片系統。

背景技術

石墨烯為一種的的具有完美六角網狀構造的石墨烯可緊密堆棧并于該層狀結構的平面呈現優異的電子穩定性及導熱性。雖然石墨烯所具有的優異物理性質使其可廣泛地應用于各種裝置中，提高裝置的導電、導熱或強度等特性。然而，從石墨烯問世以來，仍無有效的方法可量產高度石墨化的石墨烯。現有量產石墨烯的方式以高溫高壓加工石墨，迫使石墨中的碳原子重新排列成六角網狀平面結構。然而，以此方式制作的石墨烯其六角網狀結構往往無法于石墨烯平面方向(La)獲得較大的延伸距離，且其六角網狀結構往往也是殘破不堪的，因而所制得的石墨烯的平面間距(d(0002))也相較于理論值大得許多，造成所制造的石墨烯的物性不如預期。

現有現有現有技術的制備方法往往使得石墨烯薄片物理特性變差，無法制得大尺寸且具有完美六角網狀平面結構的石墨烯薄片。再者，現有制備石墨烯的技術也無法快速量產大尺寸且具有完美六角網狀平面結構的石墨烯薄片。

發明內容

為解決現有存在的技術問題，本發明的目的在于提供一種制備石墨烯薄片的系統。

為了實現上述目的，一種制備石墨烯薄片系統，包含有：一噴嘴；一與該噴嘴連接的彎管；兩進料口，該進料口分別與該彎管連接，進而與該噴嘴連通；以及一與該噴嘴連接的出料口；其中，一混合有一高度石墨化石墨烯的液體，經一加壓統加壓而由該進料口流入該彎管，并于該彎管轉變流向而流入該噴嘴，該高度石墨化石墨烯流經該噴嘴時，產生一提供作為濕式剪切力的液體作用力而分散成復數石墨烯薄片，該高度石墨化石墨烯的石墨化程度為0.8至1.0。

作為優選，其中該出料口連結回該進料口。

作為優選，其中該高度石墨化石墨烯的石墨化程度為0.95，且其長度及寬度為100微米。

作為優選，其中該液體溫度介于25℃至35℃。

作為優選，其中該液體為N-甲基吡咯烷酮。

作為優選，其中該液體所含的該高度石墨化石墨烯的濃度為1重量百分比。

于上述本發明中，該含有高度石墨化石墨烯的液體可于該含有噴嘴的循環統中重復循環，以有效分散為該石墨烯薄片。上述含有高度石墨化石墨烯的液體于循環統中的循環次數并不特別限制，只要所制造的石墨烯薄片的多層結構可達到所需層數即可。舉例而言，該循環次數可為1次至900次，優選為50次至500次，更佳為100次至200次。此外，由循環統所產生的剪切力，只要其能不破壞該石墨烯六角網狀平面結構，本發明并不特別限制該剪切力的大小。具體而言，高度石墨化石墨烯于該循環統的剪切力為1MPa至500MPa，優選為10MPa至500MPa，更佳為50MPa至200MPa。據此，于本發明的一特定態樣中，當含有高度石墨化石墨烯的液體于該循環統的循環次數為200次，由循環統所產生作用于該高度石墨化石墨烯的剪切力可為200MPa，從而達到優化分散效果。

于上述本發明中，為使該液體作用力能有效地分散該高度石墨化石墨烯，該高度石墨化石墨烯可形成一彎折角度，使該液體作用力施加于該高度石墨化石墨烯的側面以分散為該石墨烯薄片，更具體地，于本發明的一態樣中，該高度石墨化石墨烯的該彎折角度為30°至150°，從而使該液體作用力可有效的施加于該高度石墨化石墨烯的側面，以將其分散為該石墨烯薄片。