一种石墨烯油墨及其制备方法与应用技术

本发明专利技术公开一种石墨烯油墨及其制备方法与应用。石墨烯油墨包含：石墨烯、助剂、高长径比导电填料和分散介质；其中，所述分散介质选自低沸点溶剂，所述高长径比导电填料选自长径比大于1500的导电填料，所述助剂为纤维素类物质。制备时将石墨加入到助剂/分散介质溶液中，而后进行均质乳化剪切混合，再将分散液进行高压剥离和分散，而后加入高长径比导电填料，继续对体系进行高压剥离和分散，得到石墨烯油墨。本发明专利技术提供的石墨烯油墨符合适合丝网印刷用油墨要求，且导电导热性好，成本非常低廉、操作简单、易放大生产和特殊图案化定制设计的优势。

【技术实现步骤摘要】
一种石墨烯油墨及其制备方法与应用
本专利技术属于油墨
，具体涉及一种石墨烯油墨及其制备方法与应用。
技术介绍
石墨烯是一种由碳原子以sp2杂化轨道组成的二维碳纳米材料，具有超薄、超轻、超柔韧、超高强度、超强导电性、优异的导热和透光等特性，集透光性好、导热系数高、电子迁移率高、电阻率低、机械强度高等多种优异性能于一身，在能源、电子元器件、生物医学等领域具有广阔的应用前景。目前，石墨烯最为常见的制备方法有氧化还原法、机械剥离法、外延生长法和化学气相沉积法，各种方法具有各自的优势与特点。其中，机械剥离法不破坏石墨烯的化学结构，能够最大限度地保留石墨烯的电学特性，是制备高导电石墨烯的理想途径。然而现有的机械剥离法通过利用剪切力、摩擦力、拉伸力等机械力将石墨烯从石墨材料中剥离，由于这些机械力提供的能量有限，尚难于获得少层的石墨烯。众所周知，石墨烯的性能随着石墨烯片层数目的增加，其性能急剧下降。尽管石墨烯具有巨大的应用潜力，但是由于现有技术普遍难于获得少层石墨烯，从而限制了石墨烯性能的充分发挥。因此，如何低成本、高效率、高质量制备少层石墨烯是本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种石墨烯油墨，其特征在于，所述石墨烯油墨包含：石墨烯、助剂、高长径比导电填料和分散介质；/n其中，所述分散介质选自低沸点溶剂，所述高长径比导电填料选自长径比大于1500的导电填料，所述助剂为纤维素类物质。/n

【技术特征摘要】
1.一种石墨烯油墨，其特征在于，所述石墨烯油墨包含：石墨烯、助剂、高长径比导电填料和分散介质；
其中，所述分散介质选自低沸点溶剂，所述高长径比导电填料选自长径比大于1500的导电填料，所述助剂为纤维素类物质。


2.根据权利要求1所述的石墨烯油墨，其特征在于，所述分散介质选自沸点30-100℃的溶剂，优选自甲醇、乙醇、异丙醇、乙酸乙酯和水中的至少一种；
优选地，所述高长径比导电填料选自单壁碳纳米管、多壁碳纳米管和银纳米线中的至少一种；
优选地，所述纤维素类物质为非离子型纤维素类物质，优选自乙基纤维素、甲基纤维素、羟乙基纤维素、羟丙基甲基纤维素、羟甲基纤维素和硝化纤维素中的至少一种。


3.根据权利要求1或2所述的石墨烯油墨，其特征在于，所述石墨烯油墨中，石墨烯的含量为10-80mg/mL；
优选地，所述石墨烯的层数为1-10层；
优选地，所述石墨烯油墨中，所述助剂的含量为1-30mg/mL；
优选地，所述石墨烯油墨中，所述高长径比导电填料的含量为0.1-10mg/mL；
优选地，所述石墨烯油墨的粘度为2000-15000mPa·S。


4.根据权利要求1-3任一项所述的石墨烯油墨，其特征在于，所述石墨烯油墨的制备原料包括石墨、助剂、高长径比导电填料和分散介质；
优选地，所述石墨选自鳞片状石墨和膨胀石墨中的至少一种。


5.权利要求1-4任一项所述石墨烯油墨的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)将石墨加入到助剂/分散介质溶液中，得到石墨分散液；
(2)对所述石墨分散液进行均质乳化剪切混合，得到预处理的石墨分散液；
(3)将所述预处理的石墨分散液加入高压微射流均质机内进行高压剥离和分散，而后加入高长径比导电填料，继续对体系进行高压剥离和分散，得到石墨烯油墨。


6.根据权利要求5所述石墨烯油墨的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述助剂/分散介质溶液中，助剂的含量为1-30mg/mL；
优选地，步骤(1)中，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑龙辉，徐凌云，吴立新，王剑磊，翁子骧，田增华，
申请(专利权)人：中国科学院福建物质结构研究所，
类型：发明
国别省市：福建;35