一种二氧化碳包离子液体型微乳液协同射流撞击制备石墨烯的方法技术

一种二氧化碳包离子液体型微乳液协同射流撞击制备石墨烯的方法，属于纳米材料技术领域。采用二氧化碳包离子液体型微乳液作为剥离剂和分散剂，将石墨粉、离子液体、表面活性剂和共溶剂放入反应釜中，通入二氧化碳后形成二氧化碳包离子液体型微乳液。将石墨粉分散于微乳液的离子液体核中，并在设定条件下连续搅拌，之后通过置于反应釜内的卸料管将反应后的混合液经喷嘴快速泄压喷射至靶网上，用装有含缓冲液的收集器收集喷射后的产物，得到剥离后的石墨烯溶液。本发明专利技术优势在于二氧化碳包离子液体型微乳液既利于石墨烯剥离，又是很好的分散剂；二氧化碳绿色环保，且廉价易得；喷嘴高速喷射给予石墨烯足够动能，靶网撞击可以使石墨烯进一步分层剥离。

Method for preparing graphene by synergistic impinging jet impingement of carbon dioxide wrapped ionic liquid type microemulsion

The invention relates to a method for preparing graphene by synergistic impact of carbon dioxide wrapped ionic liquid type microemulsion, belonging to the field of nanometer material technology. The carbon dioxide package of ionic liquid type micro emulsion as stripping agent and dispersing agent, the graphite powder, ionic liquid, surfactant and co solvent into the reaction kettle, with carbon dioxide to form carbon dioxide after ionic liquid microemulsion. Ionic liquid nuclear graphite powders dispersed in the microemulsion, and continuous stirring under given conditions, through the feeding pipe the mixture after the reaction through the nozzle quick pressure relief jet to target online unloading in autoclave, with products containing buffer collector after spraying, graphene solution after stripping. The invention has the advantages of carbon dioxide package ionic liquid microemulsion is conducive to the graphene strip, and excellent dispersing agents; carbon dioxide green, and cheap and easy to get; high speed jet nozzle to graphene enough kinetic energy, the target network impact can make graphene further stratified stripping.

【技术实现步骤摘要】
一种二氧化碳包离子液体型微乳液协同射流撞击制备石墨烯的方法
本专利技术属于纳米材料
，涉及一种以二氧化碳包离子液体型微乳液在液相剥离法中做剥离剂和分散剂制备高质量、无污染的石墨烯的方法，并通过将反应后混合液快速泄压形成射流撞击至靶网的特殊卸料方式进行二次剪切，深度剥离石墨烯。
技术介绍
石墨烯因独特的单层苯环稳定结构使其在材料领域备受关注，其良好的导电性、导热性、力学性能等均是一般材料难以企及的。Gudarzi小组发现在复合材料中添加质量分数2％的石墨烯就可以将材料的杨氏模量和硬度分别提高5倍和2倍以上；除此之外，石墨烯在环境净化材料、储能电极材料、柔性透明电极中均有应用。在WebofScience统计中：石墨烯相关文章从1990年至今的文章已达到14万多篇。中国知网中显示：石墨烯相关文章已经达到近23000篇。石墨烯的制备方法以机械剥离法最早，近年来又发展了氧化还原法、外延生长法、气相和液相直接剥离法等方法。研究者一直在致力于能够制备出低成本、大面积、高质量、层数较薄的石墨烯。而实际上尚未寻找一种能满足各项要求的方法。比如：机械剥离法工艺简单、成本低、品质好，但是可重复性差，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种二氧化碳包离子液体型微乳液协同射流撞击制备石墨烯的方法，其特征在于，步骤如下：(1)向反应釜中添加石墨粉、离子液体、表面活性剂和共溶剂，形成混合物，其中，石墨粉在混合物中浓度为5‑25mg/ml，离子液体的体积分数为10％‑20％，表面活性剂的体积分数为5％‑20％，共溶剂的体积分数为65％‑80％；混合物的体积为反应釜总体积的10％‑20％；将反应釜密封后，通入100‑300个大气压的二氧化碳，搅拌加热至40‑80℃，形成二氧化碳包离子液体型微乳液；(2)反应6‑24h后，以相同压力向反应釜内连续通入二氧化碳，并开启连接喷嘴系统的出料管阀门快速泄压形成高速射流，将反应后混合液喷射至距喷嘴...

【技术特征摘要】
1.一种二氧化碳包离子液体型微乳液协同射流撞击制备石墨烯的方法，其特征在于，步骤如下：(1)向反应釜中添加石墨粉、离子液体、表面活性剂和共溶剂，形成混合物，其中，石墨粉在混合物中浓度为5-25mg/ml，离子液体的体积分数为10％-20％，表面活性剂的体积分数为5％-20％，共溶剂的体积分数为65％-80％；混合物的体积为反应釜总体积的10％-20％；将反应釜密封后，通入100-300个大气压的二氧化碳，搅拌加热至40-80℃，形成二氧化碳包离子液体型微乳液；(2)反应6-24h后，以相同压力向反应釜内连续通入二氧化碳，并开启连接喷嘴系统的出料管阀门快速泄压形成高速射流，将反应后混合液喷射至距喷嘴前端5-20mm处的靶网上实现高能量撞击，将喷射出的混合液收集在收集器中，泄压过程控制在15-30min，并保证混合液全部喷出，即得到二次剥离的石墨烯溶液；(3)将收集的二次剥离的石墨烯溶液立即超声处理30min，在4000-15000r/min的转速下高速离心后，将上清物进行抽滤，分离溶剂和石墨烯产物，于烘箱中干燥，即获得薄层量较多的石...

【专利技术属性】
技术研发人员：银建中，赵薇，徐琴琴，周丹，
申请(专利权)人：大连理工大学，
类型：发明
国别省市：辽宁,21