一种石墨烯制备方法及石墨烯技术

本发明专利技术公开一种石墨烯制备方法及石墨烯，方法包括：将鳞片石墨和盐粒按一定质量比例放置在滚筒装置内；启动滚筒装置，滚动第一混合时间，加入助剂，再滚动第二混合时间，使鳞片石墨、盐粒和助剂充分接触；将混合后的物质放入水中溶解，采用负压法过滤出固体物质，清洗固体物质，超声剥离后过滤，冻干处理，放置在3200℃高温的真空炉中升温去杂质，得到石墨烯。滚筒转动的方式保证在混合过程中只有盐粒、鳞片石墨和助剂三者之间的摩擦碰撞，使得石墨烯在不破坏物理形态的情况下，吸附在盐粒表面，保留了石墨烯完整的物理、化学性质，制备方法简单可靠，石墨烯纯度高。石墨烯纯度高。石墨烯纯度高。

【技术实现步骤摘要】
一种石墨烯制备方法及石墨烯


[0001]本专利技术涉及石墨烯制备
，尤其涉及一种石墨烯制备方法及石墨烯。

技术介绍

[0002]石墨烯是一种以sp2杂化连接的碳原子紧密堆积成单层二维蜂窝状晶格结构的新材料。石墨烯具有优异的光学、电学、力学特性，在材料学、微纳加工、能源、生物医学和药物传递等方面具有重要的应用前景，被认为是一种未来革命性的材料。
[0003]石墨烯常见的粉体生产方法为机械剥离法、氧化还原法、SiC外延生长法，在商用市场上，提取石墨烯多采用化学方法。由于石墨烯物理形态为六角形，在采用化学方法提取时，所使用的化学原料存在腐蚀性，会损伤石墨烯其中的一个角或多个角，最终造成石墨烯的物理性能和化学性能缺失，比如导电性或导热性能等。采用常规化学方法，如使用王水等化学试剂，所提取的石墨烯存在有些角结构被腐蚀的情况，导致导电性会缺失，影响最终石墨烯的质量。

技术实现思路

[0004]本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本专利技术的目的在于提供一种石墨烯制备方法及石墨烯，以解决现有技术中对石墨烯进行制备时容易损伤其物理形态，进而影响其质量等问题。
[0005]为达到上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0006]第一方面，本申请实施例提供一种石墨烯制备方法，包括以下步骤：
[0007]S10、将鳞片石墨和盐粒按一定质量比例放置在滚筒装置内；
[0008]S20、启动滚筒装置，滚动第一混合时间，加入助剂，再滚动第二混合时间，使鳞片石墨、盐粒和助剂充分接触；
[0009]S30、将混合后的物质放入水中溶解，采用负压法过滤出固体物质，清洗固体物质，超声剥离后过滤，冻干处理，放置真空炉中升温去杂质，得到石墨烯。
[0010]作为一种可能的实施例，在步骤S20后，还包括步骤S21：
[0011]将滚筒装置内的混合物倒入碾压装置中，碾压破碎混合物，再放置回滚筒装置内进行滚动混合，重复一定次数后，再进入步骤S30。
[0012]作为一种可能的实施例，在步骤S21中，将混合物从碾压装置放置回滚筒装置内后，再加入助剂，进行滚动混合。
[0013]作为一种可能的实施例，在步骤S20和/或S21中，还向所述滚筒装置中加入碳材料，所述碳材料选自活性炭、碳气凝胶或碳纤维中的一种或多种。
[0014]作为一种可能的实施例，所述鳞片石墨和盐粒的质量比例为1：10000～1：1。
[0015]作为一种可能的实施例，所述鳞片石墨与所述碳材料的质量比例为1：1000～2：1。
[0016]作为一种可能的实施例，在进入步骤S30前，还经过步骤S23：
[0017]目测所述盐粒的表面颜色，若表面颜色从白色变为亮光的灰黑色，则停止混合，进
入步骤S30。
[0018]作为一种可能的实施例，所述助剂选自还氧树脂、聚乙二醇、聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯或70％纯度酒精中的一种或多种。
[0019]作为一种可能的实施例，在所述滚筒装置的内筒壁设置凸出部，所述内筒壁还贴附一层摩擦膜，所述摩擦膜的表面粗糙度范围为Ra50～100。
[0020]第二方面，本申请实施例还提供一种根据上述的一种石墨烯制备方法所制备的石墨烯，所述石墨烯为纯度不小于99.999％的七层及以下石墨烯，厚度范围为1～4纳米。
[0021]相比现有技术，本专利技术至少包括以下有益效果：
[0022]本申请实施例提供的石墨烯制备方法，通过滚动混合的方式，实现盐粒和鳞片石墨之间的充分接触，在混合过程中，盐粒和鳞片石墨之间除了助剂，不存在有其他外力作用部件，滚筒转动的方式保证在混合过程中只有盐粒、鳞片石墨和助剂三者之间的摩擦碰撞，使得石墨烯在不破坏物理形态的情况下，吸附在盐粒表面，保留了石墨烯完整的物理、化学性质，制备方法简单可靠，石墨烯纯度高。
[0023]下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细说明。
附图说明
[0024]利用附图对本专利技术作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本专利技术的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。
[0025]图1为本专利技术中其中一个实施例提供的一种石墨烯制备方法的流程示意图。
[0026]图2是本专利技术中另一个实施例提供的一种石墨烯制备方法的流程示意图。
具体实施方式
[0027]下面将结合附图对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0028]在本专利技术的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0029]在本专利技术的描述中，当描述到特定器件位于第一器件和第二器件之间时，在该特定器件与第一器件或第二器件之间可以存在居间器件，也可以不存在居间器件。当描述到特定器件连接其它器件时，该特定器件可以与所述其它器件直接连接而不具有居间器件，也可以不与所述其它器件直接连接而具有居间器件。
[0030]对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。
[0031]第一方面，结合图1，本实施例提供一种石墨烯制备方法，包括以下步骤：
[0032]S10、将鳞片石墨和盐粒按一定质量比例放置在滚筒装置内；
[0033]S20、启动滚筒装置，滚动第一混合时间，加入助剂，再滚动第二混合时间，使鳞片石墨、盐粒和助剂充分接触；
[0034]S30、将混合后的物质放入水中溶解，采用负压法过滤出固体物质，清洗固体物质，超声剥离后过滤，冻干处理，放置真空炉中升温去杂质，得到石墨烯。
[0035]需要说明的是，本实施例中的盐粒为卤盐，是卤素与金属元素形成的盐类，其在一定温度和湿度下，盐粒的表面具有粘性，将具有粘性的盐粒和鳞片石墨按一定质量比例放入滚筒装置内，在滚筒装置的滚动混合下，鳞片石墨和盐粒经过充分长期的接触，鳞片石墨逐层被盐粒粘到其表面，实现逐层剥离鳞片石墨的效果。在接触过程中，滚筒装置相当于洗衣机的滚筒，其只通过筒壁向其内部的鳞片石墨和盐粒施加摩擦力，不会有其他外力作用部件，即不会有搅拌、研磨等直接将压力施加在鳞片石墨和盐粒上的部件，使得石墨烯在不破坏物理形态的情况下，吸附在盐粒表面，保留了石墨烯完整的物理、化学性质。
[0036]为了提高盐粒和鳞片石墨的粘合度，在滚动第一混合时间后，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种石墨烯制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S10、将鳞片石墨和盐粒按一定质量比例放置在滚筒装置内；S20、启动滚筒装置，滚动第一混合时间，加入助剂，再滚动第二混合时间，使鳞片石墨、盐粒和助剂充分接触；S30、将混合后的物质放入水中溶解，采用负压法过滤出固体物质，清洗固体物质，超声剥离后过滤，冻干处理，放置真空炉中升温去杂质，得到石墨烯。2.根据权利要求1所述的一种石墨烯制备方法，其特征在于，在步骤S20后，还包括步骤S21：将滚筒装置内的混合物倒入碾压装置中，碾压破碎混合物，再放置回滚筒装置内进行滚动混合，重复一定次数后，再进入步骤S30。3.根据权利要求2所述的一种石墨烯制备方法，其特征在于，在步骤S21中，将混合物从碾压装置放置回滚筒装置内后，再加入助剂，进行滚动混合。4.根据权利要求3所述的一种石墨烯制备方法，其特征在于，在步骤S20和/或S21中，还向所述滚筒装置中加入碳材料，所述碳材料选自活性炭、碳气凝胶或碳纤维中的一种或多种。5.根据权利要求4所...

【专利技术属性】
技术研发人员：张金玉，张文惠，任一石，
申请(专利权)人：哈尔滨摆渡新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：