一种超高压热还原制备石墨烯薄膜的方法技术
A method for the preparation of graphene film by ultra high pressure thermal reduction
The invention discloses a method for preparing graphene thin film by ultra-high pressure thermal reduction. The graphene film is obtained by large scale graphene oxide, less layer graphene or nanoscale graphite microchip through solution film formation, chemical reduction, ultra-high pressure thermal reduction and other steps. The graphene film is highly oriented, and its structure is very compact. It has a certain flexibility. The graphene lamella structure is perfect, with few defects and high conductivity and thermal conductivity.
【技术实现步骤摘要】
一种超高压热还原制备石墨烯薄膜的方法
本专利技术涉及新型导热导电材料及其制备方法，尤其涉及超高压热还原制备石墨烯薄膜的方法。
技术介绍
2010年，英国曼彻斯特大学的两位教授AndreGeiM和KonstantinNovoselov因为首次成功分离出稳定的石墨烯获得诺贝尔物理学奖，掀起了全世界对石墨烯研究的热潮。石墨烯有优异的电学性能(室温下电子迁移率可达2×105cM2/Vs)，突出的导热性能(5000W/(MK)，超常的比表面积(2630M2/g)，其杨氏模量(1100GPa)和断裂强度(125GPa)。石墨烯优异的导电导热性能完全超过金属，同时石墨烯具有耐高温耐腐蚀的优点，而其良好的机械性能和较低的密度更让其具备了在电热材料领域取代金属的潜力。宏观组装氧化石墨烯或者石墨烯纳米片的石墨烯膜是纳米级石墨烯的主要应用形式，常用的制备方法是抽滤法、刮膜法、旋涂法、喷涂法和浸涂法等。通过进一步的高温处理，能够修补石墨烯的缺陷，能够有效的提高石墨烯膜的导电性和热导性，可以广泛应用于智能手机、智能随身硬件、平板电脑、笔记本电脑等高散热需求随身电子设备中去。但是目前，宏观组装石墨烯膜都需要3000度的高温烧结过程。这一过程耗能严重，极易损伤炉体，容易发生安全事故；并且高温过程会使得气体进入石墨烯膜，容易造成石墨烯膜不致密，影响其应用的稳定性和持久性；高温过程还会引入过多的褶皱，减少AB结构含量并进一步降低导热性能。因此我们迫切需要寻找一种低温还原的方法，同时将其性能维持在最高水平。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有技术的不足，提供一种超高压热还原制备石墨烯薄膜的...
【技术保护点】
一种超高压热还原制备石墨烯薄膜的方法，其特征在于，包含如下步骤：(1)将单层的氧化石墨烯配制成浓度为6～30mg/mL水溶液，溶液成膜后自然晾干，然后用还原剂进行还原。(2)将还原后的石墨烯膜在热压机下以0.1‑5℃/min的速率升温到300‑400℃，保温0.5‑2h并自然降温；整个过程维持压力0.5‑5GPa。(3)将上述石墨烯膜在惰性气体氛围下以1‑20℃/min的速率升温到1500‑1800℃，保温0.5‑6h；整个过程维持压力3‑10GPa，得到AB结构含量超过90％的石墨烯膜。
【技术特征摘要】
1.一种超高压热还原制备石墨烯薄膜的方法，其特征在于，包含如下步骤：(1)将单层的氧化石墨烯配制成浓度为6～30mg/mL水溶液，溶液成膜后自然晾干，然后用还原剂进行还原。(2)将还原后的石墨烯膜在热压机下以0.1-5℃/min的速率升温到300-400℃，保温0.5-2h并自然降温；整个过程维持压力0.5-5GPa。(3)将上述石墨烯膜在惰性气体氛围下以1-20℃/min的速率升温到1500-1800℃，保温0.5-6h；整个过程维持压力3-10GPa，得到AB结构含量超过90％的石墨烯膜。2.一种超高压热还原制备石墨烯薄膜的方法，其特征在于，包含如下步骤：(1)将少层石墨烯(1－10层)或者石墨微纳米片(厚度小于100n...
【专利技术属性】
技术研发人员：高超，彭蠡，
申请(专利权)人：杭州高烯科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33
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