[發明專利]一種石墨烯材料的粒徑分級方法

在審

• 申請號: 201911087543.0
• 申請日: 2019-11-08
• 公開（公告）號: CN111039285A
• 公開（公告）日: 2020-04-21
• 發明（設計）人: 明亮;王金劍;王耀國
• 申請（專利權）人: 寧波鋒成納米科技有限公司
• 主分類號: C01B32/194
• 分類號: C01B32/194;C01B32/198
• 代理公司: 北京元周律知識產權代理有限公司 11540
• 代理人: 張瑩;周銳

本申請公開了一種石墨烯材料的粒徑分級方法，包括以下步驟：將分級液加入含有石墨烯材料的分散液混合，沉淀，分離，洗滌，分散。通過本申請的粒徑分級方法，石墨烯及其衍生材料能夠進行快速、有效、精確的粒徑分級，大大有利于更有效的發揮不同尺寸石墨烯材料的特性。

技術領域

本申請涉及一種粒徑分級方法，特別地涉及石墨烯材料的粒徑分級方法。

背景技術

石墨烯作為二維碳材料，只有一個原子的厚度，具有極其優異的導電性能、導熱性能、機械強度等特性，因此石墨烯及其衍生物材料在電子器件、傳感器、電池、環境等各種領域都有著潛在的應用，有些應用領域已經實現了工業化。

石墨烯及其衍生物包括氧化石墨烯、改性石墨烯作為二維納米材料，其粒徑對其性能有著至關重要的影響。例如導電應用領域需要大尺寸的石墨烯片，藥物載體等需要材料滲透的領域則期望尺寸更小的石墨烯片。

目前石墨烯及其衍生物的分離方法中，由于石墨烯尺寸小、密度低，很難通過傳統的離心和過篩的方式有效分離不同尺寸的石墨烯；而膜過濾技術效率低，且不論陶瓷膜還是高分子膜，其膜孔徑并不完全均一，孔道不規則，并不能很好的分級石墨烯這種片層材料。目前的石墨烯粒徑分級方法很難將不同尺寸的石墨烯材料進行有效的分離，從而難以發揮不同尺寸石墨烯的作用。因此需要發展一種容易實現且高效分級不同粒徑石墨烯材料的方法。

發明內容

根據本申請的一個方面，提供了一種石墨烯材料的粒徑分級方法，包括以下步驟：

將分級液加入含有石墨烯材料的分散液混合，沉淀，分離，洗滌，分散。

可選地，所述分級液調節含有石墨烯材料的分散液的pH至2～12。

可選地，所述分級液調節含有石墨烯材料的分散液的pH的上限是12、10、8、6、4，下限是2、4、6、8、10。

可選地，所述分級液調節含有石墨烯材料的分散液中的電解質的濃度為0.005～10.0mg/mL。

可選地，所述石墨烯材料的粒徑分級方法，包括以下步驟：

將分級液加入含有石墨烯材料的分散液混合，沉淀，分離，洗滌，分散；重復上述步驟，至完成石墨烯材料的粒徑分級。

可選地，所述石墨烯材料選自石墨烯、氧化石墨烯、還原氧化石墨烯、石墨烯量子點中的至少一種。

可選地，所述含有石墨烯材料的分散液中的石墨烯材料的粒徑為50～10000nm。

可選地，所述含有石墨烯材料的分散液中的石墨烯材料的粒徑上限為10000nm、4000nm、2000nm、1000nm，下限為50nm、100nm、200nm。

可選地，所述石墨烯材料的粒徑分級包括粒徑分布50～10000nm的石墨烯材料、氧化石墨烯材料、還原氧化石墨烯材料、石墨烯量子點材料。

可選地，含有石墨烯材料的分散液的分散劑選自水、乙醇、DMSO、甲醇、乙酸中的至少一種。

可選地，所述分散劑為水/乙醇。

可選地，所述水/乙醇的體積比為1:10～10:1。

可選地，所述含有石墨烯材料的分散液的濃度為0.01～10mg/mL。

可選地，所述含有石墨烯材料的分散液濃度的上限為10mg/mL、9mg/ml、8mg/ml、7mg/ml、6mg/ml，下限為0.01mg/mL、0.03mg/ml、0.05mg/ml、0.07mg/ml、1mg/ml。

可選地，所述分級液包括電解質分級液、酸分級液或堿分級液中的至少一種。