[發(fā)明專(zhuān)利]一種高速剝離白石墨烯的方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711306580.7
• 申請(qǐng)日: 2017-12-11
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108033442A
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-05-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 段曦東;王劍;蔣后清
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 廣東納路納米科技有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): C01B32/19
• 分類(lèi)號(hào): C01B32/19
• 代理公司: 廣州容大益信專(zhuān)利代理事務(wù)所(普通合伙) 44397
• 代理人: 牛麗霞;汪小梅

本發(fā)明涉及納米石墨烯材料領(lǐng)域，具體公開(kāi)了一種高速剝離白石墨烯的方法，本發(fā)明將白石墨烯(h?BN)粉末、表面活性劑、分散介質(zhì)按照一定比例混合攪拌均勻后，在高速條件下攪拌剝離，具體為：在攪拌速度為5000?18000rpm的攪拌機(jī)下進(jìn)行攪拌剝離，或在大于50Mpa的壓力的高壓均質(zhì)機(jī)下進(jìn)行噴射剝離；剝離后，所得漿料用酒精洗滌干燥，得到白石墨烯粉體。本方法能有效剝離h?BN顆粒，所制備得的白石墨烯具有層數(shù)少、比表面積大、粒徑大、晶體結(jié)構(gòu)完整的特點(diǎn)，剝離方法簡(jiǎn)單、快速有效，具有顯著的市場(chǎng)價(jià)值。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及納米石墨烯材料領(lǐng)域，具體涉及一種高速剝離白石墨烯的方法。

背景技術(shù)

石墨烯的發(fā)現(xiàn)引發(fā)了科學(xué)界對(duì)二維材料的研究熱潮。單層或者少層的六方氮化硼又稱(chēng)為白石墨烯(h-BN)，是一種新型的二維材料，是由B/N原子以SP2雜化形成的蜂巢網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)層狀晶體材料，因其結(jié)構(gòu)與石墨烯類(lèi)似而稱(chēng)作白石墨烯。白石墨烯密度低、比強(qiáng)度高，但白石墨烯禁帶寬度可達(dá)6.0ev，是一種優(yōu)良的絕緣體。白石墨烯的導(dǎo)熱系數(shù)高，具有良好的導(dǎo)熱性，能用作復(fù)合材料填充劑來(lái)改善其導(dǎo)熱性能，是目前熱導(dǎo)率最高的材料之一，在很多領(lǐng)域，如光電子、磁能、儲(chǔ)能、催化等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景；具耐高溫、耐腐蝕性，在空氣氣氛中1000℃以上及鹽堿環(huán)境下仍具備良好的化學(xué)穩(wěn)定性，能應(yīng)用于抗氧化及耐腐蝕涂層等領(lǐng)域；摩擦系數(shù)低，在工業(yè)上常作為一種性能優(yōu)良的潤(rùn)滑劑而被廣泛應(yīng)用。

盡管h-BN二維材料具備諸多優(yōu)良的性能及廣泛的應(yīng)用前景，但目前尚不能大規(guī)模制備具備結(jié)構(gòu)完整、性能良好的h-BN二維材料。傳統(tǒng)微機(jī)械剝離，是采用膠帶將h-BN剝離，所制備的h-BN雖然結(jié)構(gòu)完整但產(chǎn)量過(guò)低，不適宜工業(yè)大規(guī)模生產(chǎn)；化學(xué)液相剝離等常用到有毒有害的有機(jī)溶劑，且氧化及離子嵌入等對(duì)其物理結(jié)構(gòu)及電子結(jié)構(gòu)有一定影響，所制備得的h-BN電學(xué)性能不佳。化學(xué)氣相沉積法能夠準(zhǔn)確控制h-BN層數(shù)，所制備的h-BN質(zhì)量好，但其成本高昂。可見(jiàn)，現(xiàn)有的白石墨烯制備方法，尚缺乏能兼顧石墨烯的質(zhì)量和工業(yè)化生產(chǎn)的要求，這極大地限制了其應(yīng)用。如何經(jīng)濟(jì)地生產(chǎn)性能優(yōu)良的白石墨烯也是目前研究的重點(diǎn)之一，此外，由于白石墨烯存在巨大的比表面積而具備極高范德華力，導(dǎo)致白石墨烯片易產(chǎn)生不可逆的團(tuán)聚，因此提高其分散性同樣對(duì)其應(yīng)用具有較大的意義。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，有必要針對(duì)上述的問(wèn)題，提供一種高速剝離白石墨烯的方法。本方法能有效高速剝離白石墨烯顆粒，所制備得的白石墨烯具有顆粒均勻、層數(shù)少、比表面積大、純度高的特點(diǎn)，能很好的分散在酒精等溶劑中，保存數(shù)十天不產(chǎn)生團(tuán)聚沉降作用。且該方法操作過(guò)程簡(jiǎn)單，成本低，適合應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取以下的技術(shù)方案：

本發(fā)明的高速剝離白石墨烯的方法，包括：將白石墨烯(h-BN)粉末、表面活性劑、分散介質(zhì)混合攪拌均勻后，在高速條件下攪拌剝離；

所述高速條件下攪拌剝離具體為：在攪拌速度為5000-18000rpm的攪拌機(jī)下進(jìn)行攪拌剝離，所述白石墨烯(h-BN)粉末與表面活性劑的質(zhì)量比為1:50-10:1；所述白石墨烯(h-BN)與分散介質(zhì)加入質(zhì)量比為1:100-1:2000；攪拌過(guò)程采用冰水降低體系溫度，總攪拌時(shí)間為10-240h；或

在大于50Mpa壓力的高壓均質(zhì)機(jī)下進(jìn)行噴射剝離；所述白石墨烯(h-BN)粉末與表面活性劑的質(zhì)量比為1:1-500:1；所述白石墨烯(h-BN)與分散介質(zhì)加入質(zhì)量比為1:3-1:500；

剝離完成后，所得漿料采用酒精洗滌，然后干燥，得到白石墨烯粉體。