The invention provides a method for rapidly preparing graphene by microwave assisted stirring. By using graphite powder as raw material, graphite powder mixed with a foaming agent, the foaming agent is graphite infiltration, and then put into the high mixing machine, using high speed stirring graphite is completely suspended and high-speed motion, and microwave assisted peeling, the foaming agent of graphite intercalation reaction produces rapid support force, achieving rapid environmental protection, clean production of graphene materials. The method realizes the continuous, clean and environmental protection technical effect of the production of graphene, and promotes the industrialized production of the graphene powder. Further, in high mixing machine in one step shear stripping, uniform dispersion, not only to maximize the retention of the level structure of Shi Moxi, but also the continuous and stable preparation of graphene materials, does not destroy the graphene surface integrity and topological symmetry, to further ensure the quality of graphene products.
【技术实现步骤摘要】
一种微波辅助搅拌快速制备石墨烯的方法
本专利技术涉及纳米材料加工领域,具体涉及一种微波辅助搅拌快速制备石墨烯的方法。
技术介绍
石墨烯是由一层碳原子组成的平面碳纳米材料,是目前已知最薄的二维材料,其厚度仅为0.335nm,它由六方的晶格组成。石墨烯中的碳原子之间由σ键连接,赋予了石墨烯极其优异的力学性质和结构刚性。而且,在石墨烯中,每个碳原子都有一个未成键的p电子,这些p电子可以在晶体中自由移动,且运动速度高达光速的1/300,赋予了石墨烯良好的导电性。在光学方面,石墨烯几乎是完全透明的,只吸收2.3%的光。石墨烯具有奇特的力学、光学和电学性质,石墨烯拥有十分广阔的发展前景。石墨烯的制备方法主要包括化学气相沉积法、氧化插层再还原法、液相剥离法、机械剥离法。其中化学气相沉积法可以获得高质量的石墨烯,然而产率低,对衬底要求高,转移存在极大的困难;氧化插层再还原法可以实现批量生产石墨烯,但是由于氧化过程中石墨烯的结构遭到破坏,难以得到高质量的石墨烯产品;液相剥离法是在合适的溶剂中,利用超声能量对石墨片层进行解离,然而,溶剂剥离法制备石墨烯存在难以去除残留溶剂的问题,而且溶剂剥离产率一般很低。相比之下,机械物理剥离法是一种能以低成本制备出高质量石墨烯的简单易行的方法。中国专利技术专利申请号201210292680.X公开了一种薄层石墨烯层间包含金属颗粒的高导热散热材料的制备方法,首先将石墨与双氧水混合,再加入三氧化硫的发烟硫酸,制备硫酸插层石墨,水洗并干燥,在经过微波处理,得到膨胀的薄层石墨烯,超声解理,干燥;采用氢气还原得到石墨烯。但是,该方法采用微波手段获得膨 ...
【技术保护点】
一种微波辅助搅拌快速制备石墨烯的方法,采用石墨粉为原料,采用发泡添加剂浸润石墨,具体步骤包括:(1)将石墨原料、发泡添加剂、水和表面活性剂按照质量比为1:2‑5:5‑10:0.1‑0.5的比例配制成分散悬浊液,以300‑500rpm的转速搅拌分散10‑25min,至所述石墨原料在溶剂中分散均匀,得到分散悬浊液,静置3‑5天,使发泡剂进入石墨层间,自然滤干;(2)将自然滤干的石墨加入高混机装置进料口,控制下料速度为0.2cm
【技术特征摘要】
1.一种微波辅助搅拌快速制备石墨烯的方法,采用石墨粉为原料,采用发泡添加剂浸润石墨,具体步骤包括:(1)将石墨原料、发泡添加剂、水和表面活性剂按照质量比为1:2-5:5-10:0.1-0.5的比例配制成分散悬浊液,以300-500rpm的转速搅拌分散10-25min,至所述石墨原料在溶剂中分散均匀,得到分散悬浊液,静置3-5天,使发泡剂进入石墨层间,自然滤干;(2)将自然滤干的石墨加入高混机装置进料口,控制下料速度为0.2cm3/s,控制高混搅拌器中高速旋转的叶片转速度为500-1000rpm,石墨和被所述高混搅拌器混合和剥离;(3)在高混机机械剥离的同时,采用微波窗口,将功率为500-1500W的微波导入高混机中,在微波的作用下,发泡添加剂被微波加热发泡,发泡剂受热分解释放出气体,石墨层间距增加,内外共同作用快速制备出石墨烯。2.根据权利要求1所述的一种微波辅助搅拌快速制备石墨烯的方法,其特征在于,所述石墨原料为鳞片石墨、膨胀石墨、高...
【专利技术属性】
技术研发人员:陈庆,曾军堂,王镭迪,
申请(专利权)人:成都新柯力化工科技有限公司,
类型:发明
国别省市:四川,51
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