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一種液相剝離制備石墨烯二維材料的方法與流程

文檔序號(hào):11888073閱讀:來(lái)源:國(guó)知局

技術(shù)特征:

1.一種液相剝離制備石墨烯二維材料的方法,其特征在于,包括步驟:

(1)將石墨分散到水和/或有機(jī)溶劑中,保持混合物溫度在20~80℃,乳化切割與強(qiáng)超聲交替進(jìn)行,一次乳化切割時(shí)間為10min~6h,一次強(qiáng)超聲時(shí)間為10min~2h,交替3~10輪,其中乳化切割設(shè)備的轉(zhuǎn)速為6000~12000rpm,強(qiáng)超聲功率為400~950W,石墨在混合物中的濃度為0.15~10g/L;

(2)采用離心的方法對(duì)步驟(1)的產(chǎn)物進(jìn)行分離,取分離的上層液為石墨烯分散液;其中離心速率為1000~6000rpm,離心時(shí)間為5~30min。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于,所述石墨為鱗片石墨、石墨粉、膨脹石墨、步驟(2)離心分離出的固相中的一種。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于,所述有機(jī)溶劑選自乙醇、異丙醇、氮,氮-二甲基甲酰胺、氮-甲基吡咯烷酮、二甲基亞砜溶劑中一種或多種。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法,其特征在于,步驟(1)中,將石墨分散到水和有機(jī)溶劑中,水和有機(jī)溶劑的體積比為3~7:7~3;石墨在混合物中的濃度為1~3g/L。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于,步驟(1)中,一次乳化切割時(shí)間在2~3h,一次強(qiáng)超聲時(shí)間在30~40min,交替4~6輪。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于,步驟(1)中,乳化切割與強(qiáng)超聲過(guò)程中,通過(guò)水浴控制混合物溫度保持在20~60℃;乳化切割設(shè)備的轉(zhuǎn)速在8000~10000rpm,強(qiáng)超聲功率為600~800W。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于,步驟(2)中,離心分離的轉(zhuǎn)速為2000~4000rpm,離心時(shí)間為10~15min;離心分離出的固相為石墨廢料,循環(huán)用于石墨烯制備中。

8.根據(jù)權(quán)利要求1~7任一項(xiàng)所述的方法,其特征在于,步驟(2)后,對(duì)石墨烯分散液進(jìn)行旋蒸,冷凍干燥,得到固體產(chǎn)物,即為石墨烯粉體。

9.權(quán)利要求1~8任一項(xiàng)所述的方法制備得到的石墨烯。

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