一种基于激光剥离制备石墨烯的方法技术

本发明专利技术涉及石墨烯制备领域，具体涉及一种基于激光剥离制备石墨烯的方法。通过在石墨层间预先插入可电离等离子态的可溶盐，在射流机中对石墨施加不同压力的高速气流，较佳的防止石墨被烧蚀、熔融、粘接；在喷嘴处设置三级能量密度依次增大的脉冲激光，石墨层间的可溶盐在激光高能作用下快速电离，形成等离子态，连续将大颗粒石墨剥离为石墨烯微片、将石墨烯微片剥离为多层石墨烯、将多层石墨烯剥离为1‑3层高质量石墨烯，克服了激光长时间扫描照射造成石墨烯的结构破坏的缺陷，实现批量生产。

Method for preparing graphene based on laser stripping

The invention relates to the field of preparation of graphene, in particular to a method for preparing graphene based on laser stripping. Through the pre insertion of soluble salt ionized plasma between the layers of graphite, high speed air pressure on the graphite in applying different jet machine, better prevent graphite by erosion, melting and bonding; setting the pulse energy density increases with the three level laser in the nozzle, the soluble salt of intercalated graphite ionization in laser rapid high energy under the action of plasma formation, continuous large particles of graphite stripping for graphene nanoplatelets, graphene micro peeling for multilayer graphene and multilayer graphene will split into 1 3 high quality graphene defects, damage the structure to overcome the long time of laser scanning irradiation caused by graphene, batch production.

【技术实现步骤摘要】
一种基于激光剥离制备石墨烯的方法
本专利技术涉及石墨烯制备领域，具体涉及一种基于激光剥离制备石墨烯的方法。
技术介绍
石墨烯是一种新型二维材料，只有一个碳原子厚，因此具有优异的导电性、热导率、透光率、力学强度等特性。石墨烯可广泛应用于电子信息、航空航天、光电子技术、绿色能源、生物医药、复合增强等诸多领域，被誉为２１世纪战略革命性材料。尽管石墨烯应用领域广泛，市场容量巨大，但目前石墨烯低成本规模化制备方面还不成熟，这也制约了石墨烯的规模化开发应用。就其制备方法，技术人员仍在不断探索新的解决方案。根据现有技术，氧化还原制备石墨烯基本上实现了批量规模化制备石墨烯。但在具体实践中，还存在诸多无法克服的缺陷。氧化还原法企图采用纯化学的方法将石墨层间氢键破坏，轻松地将石墨剥离为石墨烯。然而氧化过程污染大、能耗高、以及对石墨烯界面结构的损伤是致命的。通常的氧化石墨烯电性能、增强性急剧下降，即使通过后期还原也难以恢复石墨烯的结构缺陷。近些年来，技术人员逐步研究通过直接机械剥离制备石墨烯。如通过气流机、均质机、胶体磨、射流机、研磨机等多种机械剥离制备石墨烯已形成了较为完善的技术体系。但限于在纳米以内剥本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于激光剥离制备石墨烯的方法，其特征在于：具体制备方法如下：（1）在80‑100℃的水中将可溶盐配制成过饱和盐溶液，然后将石墨粉与过饱和盐溶液保温浸泡24h以上，使饱和盐溶液充分渗透并插入石墨层间，然后滤除液体，干燥，得到插层石墨；（2）将步骤（1）的得到的插层石墨研磨分散后送入高压罐，在高压罐压力作用下，通过阀门控制使插层石墨以稳定的流量和流速连续喷入射流机的混合腔室，同时向射流机的腔室同向射入三股压力不同的压缩空气，使插层石墨在不同压力气流作用下由设置在射流机另一端的的喷嘴连续喷出，在喷出过程中，由于插层石墨由三股不同压力的气流带出喷嘴，其流动过程中插层石墨是完全紊乱的；（3）在步骤（...

【技术特征摘要】
1.一种基于激光剥离制备石墨烯的方法，其特征在于：具体制备方法如下：（1）在80-100℃的水中将可溶盐配制成过饱和盐溶液，然后将石墨粉与过饱和盐溶液保温浸泡24h以上，使饱和盐溶液充分渗透并插入石墨层间，然后滤除液体，干燥，得到插层石墨；（2）将步骤（1）的得到的插层石墨研磨分散后送入高压罐，在高压罐压力作用下，通过阀门控制使插层石墨以稳定的流量和流速连续喷入射流机的混合腔室，同时向射流机的腔室同向射入三股压力不同的压缩空气，使插层石墨在不同压力气流作用下由设置在射流机另一端的的喷嘴连续喷出，在喷出过程中，由于插层石墨由三股不同压力的气流带出喷嘴，其流动过程中插层石墨是完全紊乱的；（3）在步骤（2）射流机的喷嘴连续喷出方向，设置三级能量密度依次增大的脉冲激光对喷出的插层石墨连续扫描照射，插层石墨在高速运动且紊乱分散过程中受脉冲激光照射，层间可溶盐在激光高能作用下快速电离，形成等离子态，将石墨层间的氢键破坏，逐级剥离为石墨烯；其中，所述三级能量密度依次增大...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈庆，曾军堂，
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