一種石墨烯剝離用的介質(zhì)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及石墨烯生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于將石墨剝離為石墨烯的介質(zhì)。
【背景技術(shù)】
[0002]石墨烯是一種具有良好柔性、電性能的二維材料。需要補(bǔ)充的是，嚴(yán)格意義上說，石墨烯是一種單層的片狀；不過由于單層石墨烯的制備難度，一般也把具有相近性能的寡層石墨烯也歸類于石墨烯的范疇內(nèi)。
[0003]目前，石墨烯制備的方法主要有:化學(xué)生長法和物理剝離法。相比于效率低、不適合于工業(yè)化批量生產(chǎn)的化學(xué)生長法，物理剝離法主要是采用低廉的石墨為原料，通過對石墨晶體施加機(jī)械力使石墨層間發(fā)生剝離，打破石墨層間的范德華力，形成單片石墨烯或寡層石墨烯，這種物理剝離方法更具有工業(yè)化前景和適合規(guī)?；a(chǎn)。
[0004]在石墨烯剝離過程中，需要加入一些助劑，以增加石墨的層間間距或是所謂的插層，從而使石墨更好地剝離。如采用硝酸、高錳酸鉀、三氧化鉻或過氧化氫作為氧化劑，濃硫酸作為插層劑，在石墨層間或邊緣引入羥基、環(huán)氧基團(tuán)和羧基等含氧基團(tuán)，增大了石墨層間距，利于后續(xù)石墨層間剝離。但是這種化學(xué)物質(zhì)插層工藝耗酸量大，生產(chǎn)過程中有S0x、N0x等有害氣體或重金屬離子的污染，產(chǎn)品中有硫殘留，最終得到的石墨烯易產(chǎn)生缺陷，并且在應(yīng)用中對設(shè)備有腐蝕，降低了設(shè)備的使用壽命，增加了生產(chǎn)成本。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，提供一種石墨烯剝離用的介質(zhì)，該剝離用的介質(zhì)配合機(jī)械研磨，可以有效地剝離石墨，且對石墨烯的結(jié)構(gòu)破壞小。
[0006]為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是:一種石墨烯剝離用的介質(zhì)，該介質(zhì)的組成包括:
醇類溶劑100份、
聚丙烯酸酯或聚丙烯酸酯衍生物 50?80份、
二氧化硅/聚合物復(fù)合微球0.5?10份、
水溶性鹽0.5?5份；
其中，各組份以其重量份數(shù)計(jì)。
[0007]優(yōu)選的技術(shù)方案是，所述二氧化硅/聚合物復(fù)合微球的粒徑在20微米以下，所述二氧化硅的粒徑在50納米以上，所述聚合物層厚度在10納米以上。
[0008]優(yōu)選的技術(shù)方案是，所述二氧化硅/聚合物復(fù)合微球?yàn)槎趸?聚(甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯)雙殼層復(fù)合微球。
[0009]優(yōu)選的技術(shù)方案是，所述醇類溶劑為乙醇、正丙醇、正丁醇、丙二醇和松油醇中的一種或多種。
[0010]優(yōu)選的技術(shù)方案是，所述聚丙烯酸酯或聚丙烯酸酯衍生物的數(shù)均分子量大于100000ο
[0011 ] 優(yōu)選的技術(shù)方案是，所述水溶性鹽為氟化鋰、氟化鈉、氯化鈉、氯化鋰中的一種。
[0012]現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明石墨烯剝離用的介質(zhì)添加有具有膠水粘性的聚丙烯酸酯或聚丙烯酸酯衍生物，使用該組合液配合研磨或攪拌，可降低對研磨或攪拌速度的要求，無需對石墨片層超高速剪切即可實(shí)現(xiàn)對石墨烯的剝離；配合二氧化硅/聚合物復(fù)合微球，二氧化硅/聚合物復(fù)合微球的核為硬核，可以對石墨產(chǎn)生大的剝離作用，且殼可變形，不易碎化石墨烯；另外體系中添加的水溶性鹽可以提高體系的導(dǎo)電性，避免剝離的石墨烯因?yàn)殪o電重新疊合在一起，特別是消除二氧化硅/聚合物復(fù)合微球表面的靜電，使剝離后的石墨烯保持剝離后的分散狀態(tài)。該石墨烯剝離用的介質(zhì)在剝離石墨烯的同時(shí)，不腐蝕設(shè)備，不損傷石墨稀結(jié)構(gòu)。
【具體實(shí)施方式】
[0013]下面結(jié)合實(shí)施例，對本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步描述。以下實(shí)施例僅用于更加清楚地說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而不能以此來限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0014]實(shí)施例1
本發(fā)明是一種石墨烯剝離用的介質(zhì)，該介質(zhì)的組成包括:乙醇100重量份數(shù)、聚丙烯酸酯50重量份數(shù)、二氧化硅/聚(甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯)雙殼層復(fù)合微球0.5重量份數(shù)、氟化鋰2重量份數(shù)。其中，二氧化硅/聚(甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯)雙殼層復(fù)合微球的粒徑在20微米以下，二氧化娃核的粒徑在50納米以上，殼層的厚度在10納米以上；聚丙稀酸酯的數(shù)均分子量大于100000。
[0015]實(shí)施例2
本發(fā)明是一種石墨烯剝離用的介質(zhì)，該介質(zhì)的組成包括:乙醇50重量份數(shù)、正丙醇50重量份數(shù)、聚氨酯改性丙烯酸酯80重量份數(shù)、二氧化硅/聚(甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯)雙殼層復(fù)合微球5重量份數(shù)、氟化鈉5重量份數(shù)。其中，二氧化硅/聚(甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯)雙殼層復(fù)合微球的粒徑在20微米以下，二氧化硅核的粒徑在50納米以上，殼層的厚度在10納米以上；聚氨酯改性丙烯酸酯的數(shù)均分子量大于100000。
[0016]實(shí)施例3
本發(fā)明是一種石墨烯剝離用的介質(zhì)，該介質(zhì)的組成包括:正丁醇40重量份數(shù)、丙二醇60重量份數(shù)、聚氨酯改性丙烯酸酯60重量份數(shù)、二氧化硅/聚(甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯)雙殼層復(fù)合微球2重量份數(shù)、氯化鈉0.5重量份數(shù)。其中，二氧化硅/聚(甲基丙烯酸甲酯-苯乙稀)雙殼層復(fù)合微球的粒徑在20微米以下，二氧化娃核的粒徑在50納米以上，殼層的厚度在10納米以上；聚氨酯改性丙烯酸酯的數(shù)均分子量大于100000。
[0017]實(shí)施例4
本發(fā)明是一種石墨烯剝離用的介質(zhì)，該介質(zhì)的組成包括:松油醇100重量份數(shù)、聚丙烯酸酯70重量份數(shù)、二氧化硅/聚(甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯)雙殼層復(fù)合微球10重量份數(shù)、氯化鋰3重量份數(shù)。其中，二氧化硅/聚(甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯)雙殼層復(fù)合微球的粒徑在20微米以下，二氧化娃核的粒徑在50納米以上，殼層的厚度在10納米以上；聚丙烯酸酯的數(shù)均分子量大于100000。
[0018]以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種石墨烯剝離用的介質(zhì)，其特征在于，該介質(zhì)的組成包括: 醇類溶劑100份、 聚丙烯酸酯或聚丙烯酸酯衍生物 50?80份、 二氧化硅/聚合物復(fù)合微球0.5?10份、 水溶性鹽0.5?5份； 其中，各組份以其重量份數(shù)計(jì)。2.如權(quán)利要求1所述的石墨烯剝離用的介質(zhì)，其特征在于，所述二氧化硅/聚合物復(fù)合微球的粒徑在20微米以下，所述二氧化硅的粒徑在50納米以上，所述聚合物層厚度在10納米以上。3.如權(quán)利要求2所述的石墨烯剝離用的介質(zhì)，其特征在于，所述二氧化硅/聚合物復(fù)合微球?yàn)槎趸?聚(甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯)雙殼層復(fù)合微球。4.如權(quán)利要求1所述的石墨烯剝離用的介質(zhì)，其特征在于，所述醇類溶劑為乙醇、正丙醇、正丁醇、丙二醇和松油醇中的一種或多種。5.如權(quán)利要求1所述的石墨烯剝離用的介質(zhì)，其特征在于，所述聚丙烯酸酯或聚丙烯酸酯衍生物的數(shù)均分子量大于100000。6.如權(quán)利要求1所述的石墨烯剝離用的介質(zhì)，其特征在于，所述水溶性鹽為氟化鋰、氟化鈉、氯化鈉、氯化鋰中的一種。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種石墨烯剝離用的介質(zhì)，其組成包括：醇類溶劑100份、聚丙烯酸酯或聚丙烯酸酯衍生物50～80份、二氧化硅/聚(甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯)雙殼層復(fù)合微球0.5～4份、水溶性鹽0.5～5份；其中，各組份以其重量份數(shù)計(jì)。本發(fā)明石墨烯剝離用的介質(zhì)通過在剝離液中添加具有膠水粘性的聚丙烯酸酯或聚丙烯酸酯衍生物，使用該組合液配合研磨或攪拌，可降低對研磨或攪拌速度的要求；配合二氧化硅/聚合物復(fù)合微球，可以對石墨產(chǎn)生大的剝離作用，且殼可變形，不易碎化石墨烯；另外體系中添加的水溶性鹽可以提高體系的導(dǎo)電性，避免剝離的石墨烯重新疊合，特別是消除二氧化硅/聚合物復(fù)合微球表面靜電，使剝離后石墨烯保持剝離后分散狀態(tài)。
【IPC分類】C01B31/04
【公開號】CN105712331
【申請?zhí)枴緾N201410710831
【發(fā)明人】戴加龍
【申請人】江陰碳谷科技有限公司