本发明专利技术公开了一种石墨烯的剥离方法，包括步骤：S1.将石墨鳞片和剥离液注入带有搅拌器的釜体内，启动釜体的电机进行搅拌，使物料混合均匀，其中剥离液的组成为脂肪族羧酸溶剂100份、纤维素或纤维素衍生物5～40份、磨砂粒1～5份；S2.加热釜体，保持釜体内温度为50℃~80℃，压力为1～3atm，搅拌轴转速为1000~2000rpm/min，反应时间3～6h；S3.停止反应后将上层悬浮液排出至储料罐内，静置24h；S4.将石墨烯悬浮液输送至离心机内离心，离心后取上层清液真空过滤得到滤饼；S5.将滤饼洗涤，冷冻干燥，即得到石墨烯产品。该剥离方法在剥离石墨烯同时，不腐蚀设备，不损伤石墨烯结构。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及石墨烯生产
，具体涉及一种石墨烯的剥离方法。
技术介绍
石墨烯是一种具有良好柔性、电性能的二维材料。需要补充的是，严格意义上说，石墨烯是一种单层的片状；不过由于单层石墨烯的制备难度，一般也把具有相近性能的寡层石墨烯也归类于石墨烯的范畴内。
目前，石墨烯制备的方法主要有：化学生长法和物理剥离法。相比于效率低、不适合于工业化批量生产的化学生长法，物理剥离法主要是采用低廉的石墨为原料，通过对石墨晶体施加机械力使石墨层间发生剥离，打破石墨层间的范德华力，形成单片石墨烯或寡层石墨烯，这种物理剥离方法更具有工业化前景和适合规模化生产。
在石墨烯剥离方法中，需要加入一些助剂以增加石墨的层间间距或是所谓的插层，从而使石墨更好地剥离。如采用硝酸、高锰酸钾、三氧化铬或过氧化氢作为氧化剂，浓硫酸作为插层剂，在石墨层间或边缘引入羟基、环氧基团和羧基等含氧基团，增大了石墨层间距，利于后续石墨层间剥离。但是这种化学物质插层工艺耗酸量大，生产过程中有SOx、NOx等有害气体或重金属离子的污染，产品中有硫残留，最终得到的石墨烯易产生缺陷，并且在应用中对设备有腐蚀，降低了设备的使用寿命，增加了生产成本。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术中存在的缺陷，提供一种石墨烯的剥离方法，该方法液可以有效地剥离石墨，且对石墨烯的结构破坏小。
为实现本专利技术的目的，本专利技术的技术方案是：一种石墨烯的剥离方法，该方法包括以下步骤：
S1.将纯度在98%以上，粒径为30~500μm石墨鳞片和剥离液按照1：2～5的重量比注入带有搅拌器的釜体内，启动釜体的电机进行搅拌，使物料混合均匀，其中剥离液的组成为：
脂肪族羧酸溶剂100份、
纤维素或纤维素衍生物5～40份、
磨砂粒1～5份；
其中，各组份以其重量份数计；
S2.加热釜体，保持釜体内温度为50℃~80℃，压力为1～3atm，搅拌轴转速为1000~2000rpm/min，反应时间3～6h；
S3.停止反应后通过出料口将上层悬浮液排出至储料罐内，静置24h以上得到初产品；
S4.将步骤S3得到的储料罐内的石墨烯悬浮液输送至离心机内，离心机转速为1000～6000rpm/min，离心时间10min～2h，取上层清液，在真空过滤装置中真空过滤得到滤饼；
S5.将步骤S4得到的滤饼以适量的蒸馏水洗涤，滤饼在冷冻干燥装置内冷冻干燥3h以上，即得到石墨烯产品。
优选的技术方案是，在步骤S1中，所述脂肪族含羧酸溶剂为醋酸、草酸、琥珀酸、3～甲基～丁酸中的一种或多种。
优选的技术方案是，在步骤S1中，所述磨砂粒的粒径在5微米以下。
进一步优选的技术方案是，在步骤S1中，所述磨砂粒为氧化铝粉末、二氧化硅粉中的一种。
优选的技术方案是，在步骤S1中，所述纤维素或纤维素衍生物为甲基纤维素、乙基纤维素。
现有技术相比，本专利技术石墨烯的剥离方法通过采用特殊的剥离液用于石墨烯的剥离，该剥离液中脂肪族羧酸溶剂与纤维素或纤维素衍生物，它们可以渗透到石墨片层中，并形成氢键；在机械研磨的过程中，产生的热量或者通过外加热的方式使氢键破坏，从而对石墨层产生冲击力；此外，体系中加入的磨砂粒配合机械研磨对石墨片层可以产生更强的剪切作用；该剥离液配合机械研磨，可以有效地促进石墨烯的剥离。该剥离方法在剥离石墨烯的同时，不腐蚀设备，不损伤石墨烯结构。
具体实施方式
下面结合实施例，对本专利技术的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本专利技术的技术方案，而不能以此来限制本专利技术的保护范围。
实施例1
本专利技术是一种石墨烯的剥离方法，该石墨烯的剥离方法，该方法包括以下步骤：
S1.将纯度在98%以上，粒径为30~500μm石墨鳞片和剥离液注入带有搅拌器的釜体内，启动釜体的电机进行搅拌，使物料混合均匀，其中剥离液的组成为：醋酸100重量份数、甲基纤维素5重量份数、氧化铝粉末2重量份数。二氧化硅粉末的粒径在5微米以下。石墨鳞片和剥离液的重量比为1：2。
S2.加热釜体，保持釜体内温度为80℃，压力为3atm，搅拌轴转速为2000rpm/min，反应时间3h；
S3.停止反应后通过出料口将上层悬浮液排出至储料罐内，静置24h以上得到初产品；
S4.将步骤S3得到的储料罐内的石墨烯悬浮液输送至离心机内，离心机转速为1000rpm/min，离心时间2h，取上层清液，在真空过滤装置中真空过滤得到滤饼；
S5.将步骤S4得到的滤饼以适量的蒸馏水洗涤，滤饼在冷冻干燥装置内冷冻干燥3h以上，即得到石墨烯产品。
实施例2
本专利技术是一种石墨烯的剥离方法，该石墨烯的剥离方法，该方法包括以下步骤：
S1.将纯度在98%以上，粒径为30~500μm石墨鳞片和剥离液注入带有搅拌器的釜体内，启动釜体的电机进行搅拌，使物料混合均匀，其中剥离液的组成为：草酸100重量份数、乙基纤维素10重量份数、氧化铝粉末4重量份数。氧化铝粉末的粒径在5微米以下。石墨鳞片和剥离液的重量比为1：3。
S2.加热釜体，保持釜体内温度为50℃℃，压力为1atm，搅拌轴转速为1000rpm/min，反应时间6h；
S3.停止反应后通过出料口将上层悬浮液排出至储料罐内，静置24h以上得到初产品；
S4.将步骤S3得到的储料罐内的石墨烯悬浮液输送至离心机内，离心机转速为2000rpm/min，离心时间1h，取上层清液，在真空过滤装置中真空过滤得到滤饼；
S5.将步骤S4得到的滤饼以适量的蒸馏水洗涤，滤饼在冷冻干燥装置内冷冻干燥3h以上，即得到石墨烯产品。
实施例3
本专利技术是一种石墨烯的剥离方法，该石墨烯的剥离方法，该方法包括以下步骤：
S1.将纯度在98%以上，粒径为30~500μm石墨鳞片和剥离液注入带有搅拌器的釜体内，启动釜体的电机进行搅拌，使物料混合均匀，其中剥离液的组成为：琥珀酸100重量份数、乙基纤维素20重量份数、二氧化硅1重量份数。氧化铝的粒径在5微米以下。石墨鳞片和剥离液的重量比为1：4。
S2.加热釜体，保持釜体内温度为60℃，压力为2atm，搅拌轴转速为1500rpm/min，反应时间5h；
S3.停止反应后通过出料口将上层悬浮液排出至储料罐内，静置24h以上得到初产品；
S4.将步骤S3得到的储料罐内的石墨烯悬浮液输送至离心机内，离心机转速为4000rpm/min，离心时间20min，取上层清液，在真空过滤装置中真空过滤得到滤饼；
S5.将步骤S4得到的滤饼以适量的蒸馏水洗涤，滤饼在冷冻干燥装置内冷冻干燥3h以上，即得到石墨烯产品。
实施例4
本专利技术是一种石墨烯的剥离方法，该石墨烯的剥离方法，该方法包括以下步骤：
S1.将纯度在98%以上，粒径为30~500μm石墨鳞片和剥离液注入带有搅拌器的釜体内，启动釜体的电机进行搅拌，使物料混合均匀，其中剥离液的组成为：3～甲基～丁酸100重量份数、甲基纤维素40重量份数、二氧化硅5重量份数。二氧化硅的粒径在5微米以下。石墨鳞片和剥离液的重量比为1：5。
S2.加热釜体，保持釜体内温度为70℃，压力为2.5atm，搅拌轴转速为1800rpm/min，反应时间4h；
S3.停止反应后通过出料口将上本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种石墨烯的剥离方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：S1. 将纯度在98%以上，粒径为30~500μm石墨鳞片和剥离液按照1：2～5的重量比注入带有搅拌器的釜体内，启动釜体的电机进行搅拌，使物料混合均匀，其中剥离液的组成为：脂肪族羧酸溶剂 100份、纤维素或纤维素衍生物 5～40份、磨砂粒 1～5份；其中，各组份以其重量份数计；S2. 加热釜体，保持釜体内温度为50℃~80℃，压力为1～3atm，搅拌轴转速为1000~2000 rpm/min，反应时间3～6h；S3. 停止反应后通过出料口将上层悬浮液排出至储料罐内，静置24h以上得到初产品；S4. 将步骤S3得到的储料罐内的石墨烯悬浮液输送至离心机内，离心机转速为1000～6000 rpm/min，离心时间10min～2h，取上层清液，在真空过滤装置中真空过滤得到滤饼；S5. 将步骤S4得到的滤饼以适量的蒸馏水洗涤，滤饼在冷冻干燥装置内冷冻干燥3h以上，即得到石墨烯产品。
【技术特征摘要】
1.一种石墨烯的剥离方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
S1.将纯度在98%以上，粒径为30~500μm石墨鳞片和剥离液按照1：2～5的重量比注入带有搅拌器的釜体内，启动釜体的电机进行搅拌，使物料混合均匀，其中剥离液的组成为：
脂肪族羧酸溶剂100份、
纤维素或纤维素衍生物5～40份、
磨砂粒1～5份；
其中，各组份以其重量份数计；
S2.加热釜体，保持釜体内温度为50℃~80℃，压力为1～3atm，搅拌轴转速为1000~2000rpm/min，反应时间3～6h；
S3.停止反应后通过出料口将上层悬浮液排出至储料罐内，静置24h以上得到初产品；
S4.将步骤S3得到的储料罐内的石墨烯悬浮液输送至离心机内，离心机转速为1000～6000rpm/...
【专利技术属性】
技术研发人员：戴加龙，
申请(专利权)人：江阴碳谷科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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