A method for preparing graphene and its preliminary treatment by cracking weakening van Edward force between graphite layers, then the molecules can be inserted into the stripping agent between graphite layers with thin layers of graphite to combine to exfoliation of graphite, and then through the bubble expansion and explosion, again weak graphite layer the binding force between the disconnect between the graphite layers, this can be graphite, graphene and stripping agent mixture, the stripping agent removed by separation method, then through extraction method, mixture of graphene from graphite and graphene extracted, finished graphene preparation, simple process, high production efficiency and high purity of graphene, the preparation process of environmental protection, no pollution.
【技术实现步骤摘要】
一种石墨烯及其制备方法
本专利技术属于碳材料
,具体是涉及一种石墨烯及其制备方法。
技术介绍
石墨烯由于其独特的结构和光电性质使其成为碳材料、纳米技术、凝聚态物理和功能材料等领域的研究热点。石墨烯作为目前发现的最薄、强度最大、导电导热性能最强的一种新型纳米材料,石墨烯被称为“黑金”,是“新材料之王”,其理论比表面积高达2630m2/g,可用于效应晶体管、电极材料、复合材料、液晶显示材料、传感器等。但在在使用石墨烯的过程中遇到的最主要问题是目前无法对其进行大量生产。目前,石墨烯的生产制备方法主要是两种,一种方法是机械剥离法,该方法是利用物体与石墨烯之间的摩擦和相对运动,得到石墨烯薄层材料的方法,但是这种方法获得石墨烯的效率和纯度都极低,结果很不理想;第二种方法是氧化还原法,该方法是通过使用硫酸、硝酸等化学试剂及高锰酸钾、双氧水等氧化剂将天然石墨氧化,增大石墨层之间的间距,在石墨层与层之间插入氧化物,制得氧化石墨,然后将反应物进行水洗,并对洗净后的固体进行低温干燥,制得氧化石墨粉体,再通过物理剥离、高温膨胀等方法对氧化石墨粉体进行剥离,制得氧化石墨烯,最后通过化学法将氧化石墨烯还原,得到石墨烯。这种方法操作简单,产量高,但是产品质量较低,制备出来的石墨烯易发生团聚而难于分散,由于存在范德华相互作用,具有高比表面积的石墨烯趋向于形成不可逆的结块,甚至重新堆积形成石墨,从而影响了石墨烯大量的生产,同样限制限制了其应用。另外,该化学氧化还原法所采用的还原剂有毒性,对环境造成一定的污染。因此,我们致力于寻找一种生产效率高、产品质量高、石墨烯纯度高,并且在 ...
【技术保护点】
一种石墨烯的制备方法,其特征在于,包括有如下步骤:S1:将石墨初料进行筛选处理,得到石墨原料;S2:在保护性气体氛围下,对石墨原料进行裂化处理;S3:将剥离剂加入到裂化处理后的石墨原料中,充分搅拌30min ~ 1h,使剥离剂的溶剂分子插层到石墨的层间,得到石墨‑剥离剂混合溶液;所述的剥离剂为表面活性剂,其结合力大于石墨层间范德华力;S4:利用气泡发生装置往石墨‑剥离剂混合溶液内充气,使得粘附有薄层石墨的剥离剂疏水端被气体高度充盈,产生气泡,急巨级数增大体积;S5:利用气泡爆炸装置引爆气泡,利用气泡爆炸的冲击力再次弱化石墨层间结合力,同时也弱化薄层石墨与剥离剂之间的结合力,得到石墨、石墨烯及剥离剂混合物;S6:将上一步骤得到的石墨、石墨烯及剥离剂混合物进行离心脱水处理、干燥处理和烧结处理后,去除剥离剂,得到石墨与石墨烯的混合物;S7:将石墨与石墨烯的混合物通过萃取法进行萃取,得到石墨烯混合溶液和石墨混合溶液;S8:将得到的石墨烯混合溶液进行分离处理和干燥处理后,得到石墨烯。
【技术特征摘要】
1.一种石墨烯的制备方法,其特征在于,包括有如下步骤:S1:将石墨初料进行筛选处理,得到石墨原料;S2:在保护性气体氛围下,对石墨原料进行裂化处理;S3:将剥离剂加入到裂化处理后的石墨原料中,充分搅拌30min~1h,使剥离剂的溶剂分子插层到石墨的层间,得到石墨-剥离剂混合溶液;所述的剥离剂为表面活性剂,其结合力大于石墨层间范德华力;S4:利用气泡发生装置往石墨-剥离剂混合溶液内充气,使得粘附有薄层石墨的剥离剂疏水端被气体高度充盈,产生气泡,急巨级数增大体积;S5:利用气泡爆炸装置引爆气泡,利用气泡爆炸的冲击力再次弱化石墨层间结合力,同时也弱化薄层石墨与剥离剂之间的结合力,得到石墨、石墨烯及剥离剂混合物;S6:将上一步骤得到的石墨、石墨烯及剥离剂混合物进行离心脱水处理、干燥处理和烧结处理后,去除剥离剂,得到石墨与石墨烯的混合物;S7:将石墨与石墨烯的混合物通过萃取法进行萃取,得到石墨烯混合溶液和石墨混合溶液;S8:将得到...
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