[發明專利]一種通過機械剝離制備石墨烯的方法及其制備的石墨烯

在審

• 申請號: 201910254520.8
• 申請日: 2019-03-31
• 公開（公告）號: CN109809397A
• 公開（公告）日: 2019-05-28
• 發明（設計）人: 任國峰;馬立國;劉少華
• 申請（專利權）人: 任國峰
• 主分類號: C01B32/19
• 分類號: C01B32/19
• 代理公司: 上海尚象專利代理有限公司 31335
• 代理人: 徐炫

1.一種通過機械剝離制備的石墨烯，其特征在于，所述的石墨烯的原料按質量百分比計包含：石墨粉4％～25％，溶劑70％～95％，表面活性劑0.1％～5％。

2.如權利要求1所述的通過機械剝離制備的石墨烯，其特征在于，所述的表面活性劑包含聚乙烯醇、聚乙二醇、木質素磺酸鈉、聚乙烯吡絡烷酮、四甲基碳酸氫銨、十二烷基硫酸鈉、十二烷基磺酸鈉中的任意一種或多種。

3.如權利要求1所述的通過機械剝離制備的石墨烯，其特征在于，所述的溶劑包含二甲基甲酰胺、乙醇、二甲苯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯中的任意一種或多種。

4.一種通過機械剝離制備如權利要求1～3中任意一項所述的石墨烯的方法，其特征在于，所述的方法包含：

步驟1，按比例稱取各原料；

步驟2，對石墨粉進行膨化處理；

步驟3，將步驟2制備的膨化石墨與溶劑、分散劑混合，進行分散處理；

步驟4，將步驟3所得的分散液進行機械剝離；

步驟5，將步驟4所得的處理液進行均勻化處理；

步驟6，將步驟5所得的處理液通過噴霧干燥，得到石墨烯粉體。

5.如權利要求4所述的通過機械剝離制備石墨烯的方法，其特征在于，所述的步驟2包含：將石墨粉先進行膨化，再將所得的膨脹石墨粉進行干燥，然后將其通過高溫連續膨化的方式進行進一步膨化處理，完成后收集膨化石墨。

6.如權利要求5所述的通過機械剝離制備石墨烯的方法，其特征在于，所述的步驟2中，干燥溫度為50～80℃，高溫連續膨化的溫度為180～300℃，膨化處理0.5～2h，膨化石墨采用常溫收集。

7.如權利要求4所述的通過機械剝離制備石墨烯的方法，其特征在于，所述的步驟3中，將步驟2制備的膨化石墨與溶劑、分散劑按比例混合，通過超聲與機械攪拌聯合分散處理，處理時間為0.5～1h。

8.如權利要求4所述的通過機械剝離制備石墨烯的方法，其特征在于，所述的步驟4中，將步驟3所得的分散液通過高速高剪切研磨剝離的方式進行機械剝離，轉速為5000～7000轉/min，高速剪切的時間為10～20min。

9.如權利要求4所述的通過機械剝離制備石墨烯的方法，其特征在于，所述的步驟5中，將步驟4所得的處理液進行高壓射流均勻化處理，得到高度均勻分散石墨烯分散液。

10.如權利要求4所述的通過機械剝離制備石墨烯的方法，其特征在于，所述的步驟6中，將步驟5所得的處理液裝入儲藏罐，再通過噴霧干燥，得到石墨烯粉體。