[發(fā)明專利]石墨烯分選工藝

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810363351.7
• 申請日: 2018-04-21
• 公開（公告）號: CN108358196A
• 公開（公告）日: 2018-08-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孔星
• 申請（專利權(quán)）人: 廣東明路電力電子有限公司
• 主分類號: C01B32/196
• 分類號: C01B32/196;C01B32/19
• 代理公司: 佛山市名誠專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 44293
• 代理人: 呂培新

本發(fā)明涉及一種石墨烯分選工藝，將石墨烯初料放入液體中，石墨烯初料在液體中進(jìn)行布朗運(yùn)動(dòng)時(shí)，形成上層石墨烯、中層石墨烯和下層石墨烯，通過濾網(wǎng)從液體中撈取上層石墨烯，或者上層石墨烯和中層石墨烯，最后對撈取的石墨烯進(jìn)行干燥處理。此款石墨烯分選工藝主要是利用布朗運(yùn)動(dòng)的原理，對石墨烯初料進(jìn)行提純，通過對布朗運(yùn)動(dòng)中位于液體上層或者上層和中層中運(yùn)動(dòng)的物質(zhì)進(jìn)行撈取，通過這樣的方式進(jìn)行分選，基本上可以撈取純凈的石墨烯。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種石墨烯分選工藝。

背景技術(shù)

石墨烯是目前高端電子元件中常用的材料，雖然，加工石墨烯的原材料為價(jià)格較低的石墨材料，但是，由于現(xiàn)有的石墨烯是通過石墨材料采用化學(xué)加工的方式所產(chǎn)生，生產(chǎn)過程中化學(xué)材料及對化學(xué)材料進(jìn)行后期處理的成本占非常大的一部分，以致石墨烯的價(jià)格在幾十元至幾百元一克。石墨烯一般分為單層石墨烯（1-2層）、少層石墨烯（2-10層）和厚層石墨烯（11層-10nm），其對應(yīng)的價(jià)格也是由高至低；以目前少層石墨烯為例，其價(jià)格在200-250元/克，正因這么高的價(jià)格，以致其推廣發(fā)展受到阻礙。

石墨烯的生產(chǎn)過程中，難免會(huì)出現(xiàn)石墨等雜質(zhì)與石墨烯混合在一起的情況，因此影響石墨烯的純度。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種低成本、操作簡單、環(huán)保的石墨烯分選工藝，以克服現(xiàn)有技術(shù)的不足。

本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的：

一種石墨烯分選工藝，其特征在于：將石墨烯初料放入液體中，石墨烯初料在液體中進(jìn)行布朗運(yùn)動(dòng)時(shí)，形成上層石墨烯、中層石墨烯和下層石墨烯，通過濾網(wǎng)從液體中撈取上層石墨烯，或者上層石墨烯和中層石墨烯，最后對撈取的石墨烯進(jìn)行干燥處理。由于石墨烯屬于非常輕的材料，將其放置在液體中將會(huì)發(fā)生布朗運(yùn)動(dòng)，但是，由于石墨烯初料中存在其它雜質(zhì)或者還未形成石墨烯的鱗片石墨等，因此，通過將石墨烯初料放置在液體中，可以對布朗運(yùn)動(dòng)勢態(tài)較強(qiáng)的物質(zhì)判斷為石墨烯。而布朗運(yùn)動(dòng)中，越在液體上層運(yùn)動(dòng)的物質(zhì)，其質(zhì)量越輕；因此，通過在液體中層和上層撈取的物質(zhì)，基本上屬于石墨烯。

本發(fā)明的目的還可以采用以下技術(shù)措施解決：

作為更具體的一種方案，液體為無水乙醇。

作為進(jìn)一步的方案，石墨烯初料與無水乙醇的比例為5-15:85-95。

作為進(jìn)一步的方案，石墨烯初料與無水乙醇的比例為1:9。

作為進(jìn)一步的方案，干燥處理為冷凍干燥處理。或者，干燥處理為低溫真空干燥處理。

作為進(jìn)一步的方案，石墨烯初料是通過對鱗片石墨剝離后形成。

作為進(jìn)一步的方案，選用10份純度為99.9%的鱗片石墨，并將所述鱗片石墨分散在90份去離子水中，形成混合液；然后將所述混合液配以一定的速度壓力向硬質(zhì)件撞擊，使得混合液中大部分鱗片石墨層與層之間剝離，從而產(chǎn)生出所述石墨烯初料。

作為進(jìn)一步的方案，對未撈取的中層石墨烯和下層石墨烯，或者，對未撈取的下層石墨烯從無水乙醇中過濾出來；然后再配以一定分量的去離子水，形成混合液；最后將所述混合液配以一定的速度壓力向硬質(zhì)件撞擊，使得混合液中大部分鱗片石墨層與層之間剝離，從而產(chǎn)生出所述石墨烯初料。通過這樣的方式，可以避免材料的浪費(fèi)。

上述石墨烯初料可能出現(xiàn)剝離不充分，或者，剝離后形成團(tuán)聚，所以，需要進(jìn)行分選操作。

本發(fā)明的有益效果如下：

（1）此款石墨烯分選工藝主要是利用布朗運(yùn)動(dòng)的原理，對石墨烯初料進(jìn)行提純，通過對布朗運(yùn)動(dòng)中位于液體上層或者上層和中層中運(yùn)動(dòng)的物質(zhì)進(jìn)行撈取，通過這樣的方式進(jìn)行分選，基本上可以撈取純凈的石墨烯；