一种高效石墨烯剥离组合液制造技术

技术编号:13325290 阅读:43 留言:0更新日期:2016-07-11 14:23
本发明专利技术公开了一种高效石墨烯剥离组合液,该组合液的组成包括:脂肪族羧酸溶剂100份、纤维素或纤维素衍生物5~40份、片状金属粉1~30份;其中,各组份以其重量份数计。本发明专利技术高效石墨烯剥离组合液通过采用片状金属粉作为研磨介质,可以在石墨片层上产生均匀的剥离力;片状金属粉配合可以渗透到石墨片层中的脂肪族羧酸溶剂与纤维素或纤维素衍生物,通过脂肪族羧酸溶剂与纤维素或纤维素衍生物之间形成氢键,在研磨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,通过内外夹击,有效地促进石墨烯的剥离。该组合液在剥离石墨烯的同时,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
,具体涉及一种用于将石墨剥离为石墨烯的组合液。
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。在石墨烯剥离过程中,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S0x、N0x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,提供一种高效石墨烯剥离组合液,该组合液配合机械研磨,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:一种高效石墨烯剥离组合液,该组合液的组成包括: 脂肪族羧酸溶剂100份、 纤维素或纤维素衍生物5?40份、 片状金属粉I?30份; 其中,各组份以其重量份数计。优选的技术方案是,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,所述片状金属粉为锌粉、镍粉、银粉中的一种或多种。进一步优选的技术方案是,所述片状金属粉的尺寸为3?10微米。优选的技术方案是,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,本专利技术高效石墨烯剥离组合液通过采用片状金属粉作为研磨介质,可以在石墨片层上产生均匀的剥离力;片状金属粉配合可以渗透到石墨片层中的脂肪族羧酸溶剂与纤维素或纤维素衍生物,通过脂肪族羧酸溶剂与纤维素或纤维素衍生物之间形成氢键,在研磨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,通过内外夹击,有效地促进石墨烯的剥离。该组合液在剥离石墨烯的同时,不腐蚀设备,不损伤石墨稀结构。【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 本专利技术是一种高效石墨烯剥离组合液,该组合液的组成包括:3-甲基-丁酸100重量份数、甲基纤维素5重量份数、片状锌粉I重量份数。片状锌粉的尺寸为3?10微米。实施例2 本专利技术是一种高效石墨烯剥离组合液,该组合液的组成包括草酸100重量份数、乙基纤维素10重量份数、片状镍粉10重量份数。片状镍粉的尺寸为3?10微米。实施例3 本专利技术是一种高效石墨烯剥离组合液,该组合液的组成包括:琥珀酸100重量份数、乙基纤维素20重量份数、片状银粉20重量份数。片状银粉的尺寸为3?10微米。实施例4 本专利技术是一种高效石墨烯剥离组合液,该组合液的组成包括:醋酸100重量份数、甲基纤维素40重量份数、片状银粉10重量份数、片状镍粉20份。片状银粉和片状镍粉的尺寸为3?10微米。以上所述仅是本专利技术的优选实施方式,应当指出,对于本
的普通技术人员来说,在不脱离本专利技术技术原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本专利技术的保护范围。【主权项】1.一种高效石墨烯剥离组合液,其特征在于,该组合液的组成包括: 脂肪族羧酸溶剂100份、 纤维素或纤维素衍生物5?40份、 片状金属粉I?30份; 其中,各组份以其重量份数计。2.如权利要求1所述的高效石墨烯剥离组合液,其特征在于,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。3.如权利要求1所述的高效石墨烯剥离组合液,其特征在于,所述片状金属粉为锌粉、镍粉、银粉中的一种或多种。4.如权利要求3所述的高效石墨烯剥离组合液,其特征在于,所述片状金属粉的尺寸为3?10微米。5.如权利要求1所述的高效石墨烯剥离组合液,其特征在于,所述纤维素或纤维素衍生物为甲基纤维素、乙基纤维素。【专利摘要】本专利技术公开了一种高效石墨烯剥离组合液,该组合液的组成包括:脂肪族羧酸溶剂100份、纤维素或纤维素衍生物5~40份、片状金属粉1~30份;其中,各组份以其重量份数计。本专利技术高效石墨烯剥离组合液通过采用片状金属粉作为研磨介质,可以在石墨片层上产生均匀的剥离力;片状金属粉配合可以渗透到石墨片层中的脂肪族羧酸溶剂与纤维素或纤维素衍生物,通过脂肪族羧酸溶剂与纤维素或纤维素衍生物之间形成氢键,在研磨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,通过内外夹击,有效地促进石墨烯的剥离。该组合液在剥离石墨烯的同时,不腐蚀设备,不损伤石墨烯结构。【IPC分类】C01B31/04【公开号】CN105712323【申请号】CN201410705382【专利技术人】戴加龙 【申请人】江阴碳谷科技有限公司本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种高效石墨烯剥离组合液,其特征在于,该组合液的组成包括:脂肪族羧酸溶剂              100份、纤维素或纤维素衍生物        5~40份、片状金属粉                  1~30份;其中,各组份以其重量份数计。

【技术特征摘要】

【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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