高浓度氧化石墨烯溶液及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供一种高浓度氧化石墨烯溶液及其制备方法和应用，包括步骤如下：配制0.1mg/mL～10mg/mL的低浓度氧化石墨烯溶液；对低浓度氧化石墨烯溶液进行第一细化；及对第一细化后的溶液进行加浓度处理，得到高浓度氧化石墨烯溶液；其中，加浓度处理包括于第一细化后的溶液中添加氧化石墨烯进行第二细化，并调节第二细化后的溶液pH值至4～5。通过该特定工艺可获得具有良好流动性的高浓度氧化石墨烯溶液，利用该高浓度氧化石墨烯溶液可获得具有良好综合性能的石墨烯宏观体，应用于能源、生物、环保等多个领域。该方法成本低，工艺简单，可适用于大规模的工业化生产。

【技术实现步骤摘要】
高浓度氧化石墨烯溶液及其制备方法和应用
本专利技术涉及石墨烯领域，具体涉及一种高浓度氧化石墨烯溶液及其制备方法和应用。
技术介绍
石墨烯的出现是二维纳米材料领域的一项重要突破，其具有优异的光学、电学、力学特性，被认为是一种未来革命性的功能材料和结构材料，目前已在能源、环境、生物医疗、电子器件和航空航天等领域产生了重要的影响。氧化石墨烯属于一种准二维纳米材料，是石墨烯的一种重要衍生物，具有丰富的含氧官能团。氧化石墨烯具有不同于石墨烯的诸多优异物理化学性质，并且制备工艺简单、成本低廉，应用前景也非常广阔，近年来逐渐受到人们的重视。研究表明，氧化石墨烯表面由于存在羟基、羧基、环氧基等亲水基团，因此在水等溶剂中具有良好的分散性，并且易于组装如氧化石墨烯纸、氧化石墨烯纤维、氧化石墨烯气凝胶等多种形式的宏观体应用于能源、电子、环保等领域。分散稳定、高浓度的氧化石墨烯溶液是获得上述氧化石墨烯宏观材料的关键原料。氧化石墨烯溶液在其实际应用中，若想要发挥其优异的性能，提高其在水或其他分散体系中的浓度至关重要，可以改善宏观体的形貌、致密度、孔隙率、机械强度本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高浓度氧化石墨烯溶液的制备方法，其特征在于，包括步骤如下：/n配制0.1mg/mL～10mg/mL的低浓度氧化石墨烯溶液；/n对所述低浓度氧化石墨烯溶液进行第一细化；及/n对所述第一细化后的溶液进行加浓度处理，得到所述高浓度氧化石墨烯溶液；/n其中，所述加浓度处理包括于所述第一细化后的溶液中添加氧化石墨烯进行第二细化，并调节所述第二细化后的溶液pH值至4～5。/n

【技术特征摘要】
1.一种高浓度氧化石墨烯溶液的制备方法，其特征在于，包括步骤如下：
配制0.1mg/mL～10mg/mL的低浓度氧化石墨烯溶液；
对所述低浓度氧化石墨烯溶液进行第一细化；及
对所述第一细化后的溶液进行加浓度处理，得到所述高浓度氧化石墨烯溶液；
其中，所述加浓度处理包括于所述第一细化后的溶液中添加氧化石墨烯进行第二细化，并调节所述第二细化后的溶液pH值至4～5。


2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，还包括对所述第一细化后的溶液进行多次循环所述加浓度处理，以得到浓度大于100mg/mL、粘度小于1500mPa·s的高浓度氧化石墨烯溶液。


3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述第一细化和所述第二细化各自独立地包括依次进行初步细化和二次细化，所述初步细化后的溶液中氧化石墨烯D90<5μm，所述二次细化后的溶液中氧化石墨烯D90<1μm。


4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述初步细化设备选自超声细胞破碎仪、砂磨机和乳化机中的一种或多种，所述二次细化设备选自高压均质机和微射流均质机中的一种或多种。


5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述初步细化设备为超声细胞破碎仪时，所述超声功率为800W～1200W，处理时间为60min～90min；所述初步细化设备为砂磨机时，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：张锦，权滢，孙丹萍，武雅乐，
申请(专利权)人：北京石墨烯研究院，北京大学，
类型：发明
国别省市：北京;11