通过压缩流连续产生剥离型2D层状材料制造技术

本文描述了用于连续产生剥离型二维(2D)材料的方法，所述方法包括使2D材料混合物穿过敛散喷嘴，所述2D材料混合物包括2D层状材料和可压缩流体。本公开的方法采用高压气体流的物理压缩和膨胀，从而使所述2D层状材料基本上无缺陷以便以简单、连续且环境友好的方式产生剥离型2D层状。

Continuous generation of stripped 2D layered materials by compressed flow

This paper describes a method for continuous generation of stripped two-dimensional (2D) materials. The method includes making a mixture of two-dimensional materials pass through a convergent nozzle. The mixture of two-dimensional materials includes two-dimensional layered materials and compressible fluids. The method of the present disclosure employs physical compression and expansion of high-pressure gas flow, so that the 2D layered material is substantially defect-free in order to generate stripped 2D layers in a simple, continuous and environmentally friendly manner.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】通过压缩流连续产生剥离型2D层状材料版权声明本专利文件的公开内容的一部分含有受版权保护的材料。版权所有者不反对任何人按专利文件或专利公开在美国专利与商标局专利文档或记录中出现的形式复制所述专利文件或专利公开，但是在其他方面保留任何的所有版权权利。交叉引用本申请要求2016年9月30日提交的美国临时申请号62/402,591的权益，所述申请以引用的方式整体并入本文。
技术介绍
在过去十年中，人们在产生单层二维(2D)层状材料方面存在显著兴趣。根据其化学结构，单片层状材料具有许多有益的性质，如高机械强度、高电导率和热导率、独特的量子力学效应和高表面积，所述材料可用于催化和能量储存等。与其他更苛刻的用于剥离2D层状材料的方法(如化学插层或超声处理)不同，本公开的方法仅依赖于高压气体流的物理压缩和膨胀，从而使所述2D层状材料在很大程度上没有缺陷。剥离型2D层状材料以简单、连续和环境友好的方式产生。本公开的方法提供充足且廉价的剥离型2D层状材料供应，这为其大规模扩增和进一步应用开发开辟了道路。二维(2D)纳米材料在下一代电子产品、消费品、能量产生和储存以及医疗保健领域具有众多应用。2D纳米材料的实用本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于连续产生剥离型二维(2D)材料的方法，所述方法包括·提供2D层状材料；·提供可压缩流体；·使所述2D层状材料与所述可压缩流体混合，从而形成2D材料混合物；以及·使所述2D材料混合物穿过敛散喷嘴以在所述可压缩流体嵌入所述2D层状材料之前剥离所述2D层状材料。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.09.30 US 62/402,5911.一种用于连续产生剥离型二维(2D)材料的方法，所述方法包括·提供2D层状材料；·提供可压缩流体；·使所述2D层状材料与所述可压缩流体混合，从而形成2D材料混合物；以及·使所述2D材料混合物穿过敛散喷嘴以在所述可压缩流体嵌入所述2D层状材料之前剥离所述2D层状材料。2.如权利要求1所述的方法，其中所述2D层状材料包括石墨、石墨烯、氮化硼(BN)、单层BN、二硫化钼(MoS2)、单层MoS2或其任何组合。3.如权利要求1所述的方法，其中所述可压缩流体包括空气、氮气、二氧化碳、氦气或其任何组合。4.如权利要求1所述的方法，其中所述2D材料混合物中的所述2D层状材料的浓度是约0.01毫克/毫升(mg/mL)至约0.4mg/mL。5.如权利要求1所述的方法，其中所述敛散喷嘴包括德拉瓦尔喷嘴、阀、孔口、细管或其任何组合。6.如权利要求5所述的方法，其中阀包括针形阀、蝶形阀、球形阀、夹管阀、可调节流量阀、单向流量阀或其任何组合。7.如权利要求1所述的方法，其中使所述2D材料混合物穿过所述敛散喷嘴包括向所述2D材料混合物施加约200磅/平方英寸(psi)至约4000psi的压力。8.如权利要求1所述的方法，其中所述2D材料混合物以小于所述可压缩流体中的声速的速度进入所述敛散喷嘴。9.如权利要求1所述的方法，其中所述2D材料混合物以大于所述可压缩流体中的声速的速度离开所述敛散喷嘴。10.如权利要求1所述的方法，其中所述敛散喷嘴具有约0.005毫米(mm)至约0.5mm的喉道尺寸。11.如权利要求1所述的方法，其中所...

【专利技术属性】
技术研发人员：理查德·B·卡内尔，艾米丽·蓬·纳·恩固因，赛义德·雷扎·里兹维，
申请(专利权)人：加利福尼亚大学董事会，
类型：发明
国别省市：美国,US