一种在磁致伸缩体系中拉伸剥离制备石墨烯的方法技术

本发明专利技术属于石墨烯剥离制备技术领域，提供了一种在磁致伸缩体系中拉伸剥离制备石墨烯的方法。该方法利用环氧树脂的粘接性能，将天然磷片石墨与铁粉在丙酮溶液的挥发过程中完成粘接，制成磁致伸缩复合材料；然后对材料施加磁场，使该磁致伸缩材料发生微伸缩，从而实现将石墨剥离成石墨烯；然后升高温度使环氧树脂软化，并采用化学方法分离石墨烯与铁粉，即可得到结构较为完善，单层石墨烯含量较高的石墨烯产品。该发明专利技术能克服能耗大，效率低，难以控制等缺陷，制得的石墨烯质量高，单层石墨烯占的比重较高。

Method for preparing graphene by stretching and peeling in magnetostrictive system

The invention belongs to the technical field of graphene stripping preparation, and provides a method for preparing graphene by stretching and peeling in a magnetostrictive system. The bonding performance of epoxy resin, natural flake graphite and iron powder in the bonding volatilization process in acetone solution, made of magnetostrictive composites; then applying a magnetic field to the material, the magnetostrictive material micro expansion, thereby realizing the graphite peeling into graphene; then high temperature epoxy resin softening. And the chemical separation method of graphene and iron powder, can get the perfect structure of graphene graphene with high content of products. The invention can overcome the defects of large energy consumption, low efficiency, difficult control, etc. the prepared graphene has high quality, and the proportion of single layer graphene is higher.

【技术实现步骤摘要】
一种在磁致伸缩体系中拉伸剥离制备石墨烯的方法
本专利技术涉及石墨烯剥离制备的
，尤其是涉及一种在磁致伸缩体系中拉伸剥离制备石墨烯的方法。
技术介绍
一直以来，石墨烯的制备成本较高，严重限制了其规模化推广应用。尽管已经成熟的氧化还原法可以规模化制备石墨烯，但由于在强氧化过程中会严重破坏石墨烯片层的结构，虽然经过还原处理，石墨烯片层的电子共轭结构得到部分恢复，所得石墨烯材料的各项性能指标仍与高质量的石墨烯存在较大的差距，特别是电性能损失严重。此外，石墨的氧化过程通常需要大量的强酸性氧化剂如浓硫酸、浓硝酸、高锰酸钾等，而且还原过程中有需要高温处理或使用水合肼、硼氢化钠等有毒的化学物质，不仅能耗大，效率低，成本高而且污染环境。石墨因为本来就具有可以剥离的层状构造，因此可以通过对其进行机械研磨而剥离。若不对石墨进行氧化处理，而是采用强力的研磨，同样得到了石墨烯。而现有机械剥离获得石墨烯不但产量低，而且能耗高时间长。特别是在强力的研磨过程依靠不断的细化达到剥离的目的，难以将石墨烯的性能完整地保留。已有报道通过在聚合物中拉伸分散石墨来剥离石墨烯，但依然属于直接机械剥离，缺少微观剥离，使得剥离本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种在磁致伸缩体系中拉伸剥离制备石墨烯的方法，其特征在于，先利用环氧树脂的粘接性能，将天然磷片石墨与铁粉在丙酮溶液的挥发过程中完成粘接，制成磁致伸缩复合材料；然后对材料施加磁场，使该磁致伸缩材料发生微伸缩，从而实现将石墨剥离成石墨烯；然后升高温度使环氧树脂软化，并采用化学方法分离石墨烯与铁粉，即可得到结构较为完善，单层石墨烯含量较高的石墨烯产品，具体步骤如下：（1）将天然鳞片石墨与铁粉混合，并加入钛酸酯偶联剂，然后在真空非自耗电弧炉中加热促进混合，需在氮气保护下进行；然后与环氧树脂混合，置于丙酮溶液中，一边搅拌一边使用红外灯加热，直至丙酮完全挥发；待冷却后加入固化剂，搅拌至混合均匀，然后利用液...

【技术特征摘要】
1.一种在磁致伸缩体系中拉伸剥离制备石墨烯的方法，其特征在于，先利用环氧树脂的粘接性能，将天然磷片石墨与铁粉在丙酮溶液的挥发过程中完成粘接，制成磁致伸缩复合材料；然后对材料施加磁场，使该磁致伸缩材料发生微伸缩，从而实现将石墨剥离成石墨烯；然后升高温度使环氧树脂软化，并采用化学方法分离石墨烯与铁粉，即可得到结构较为完善，单层石墨烯含量较高的石墨烯产品，具体步骤如下：（1）将天然鳞片石墨与铁粉混合，并加入钛酸酯偶联剂，然后在真空非自耗电弧炉中加热促进混合，需在氮气保护下进行；然后与环氧树脂混合，置于丙酮溶液中，一边搅拌一边使用红外灯加热，直至丙酮完全挥发；待冷却后加入固化剂，搅拌至混合均匀，然后利用液压机压制成型，24~30h后脱模得到磁致伸缩复合材料；（2）对步骤（1）所得的磁致伸缩复合材料施加恒定磁场，材料在平行于磁场方向和垂直于磁场方向均产生微伸缩应变，石墨片层在磁场力作用下，层与层之间发生相对位移，从而剥离生成石墨烯；由于滞后效应的影响，恒定磁场的施加时间应不低于30min，以30~60min为宜；（3）对步骤（2）的复合材料进行加热，直至环氧树脂软化，用石油醚将环氧树脂清除干净，剩余固体加入到过量的稀盐酸中，直至无气体产生，溶液经回收可重新提取出铁粉；过滤所得的固体经反复洗涤，60℃烘干，即可得到磁致伸缩剥离的石墨烯产品。2.根据权利要求1所述一种在磁致伸缩体系中拉伸剥离制备石墨烯...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈庆，王镭迪，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