一般地公开了使用多层共挤出的石墨烯由石墨的剥离。在一些实例实施方案中，可以将石墨分散在第一加工材料内，并且可以将所述第一加工材料和第二加工材料通过多个串联的层倍增模具共挤出以从所述石墨剥离石墨烯。可以将石墨烯从所得到的多层材料分离。在一些实例实施方案中，可以将石墨薄片和/或膨胀石墨分散在所述第一加工材料内。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】石墨烯通过多层共挤出的剥离背景本公开一般地涉及石墨烯由石墨的制备，并且更具体地，涉及使用多层共挤出的石墨烯由石墨的剥离。概述一般地公开了使用多层共挤出的石墨烯由石墨的剥离。在一些实例实施方案中，可以将石墨分散在第一加工材料内，并且可以将所述第一加工材料和第二加工材料通过多个串联的层倍增模具共挤出以从所述石墨剥离石墨烯。可以将所述的石墨烯从所得到的多层材料分离。在一些实例实施方案中，可以将石墨薄片和/或膨胀石墨分散在所述第一加工材料内。一般地描述了用于由石墨制备石墨烯的设备。一些实例设备可以包括多层共挤出装置，所述多层共挤出装置包括多个串联的层倍增模具。一些实例多层共挤出设备可以构造为通过以下方式剥离石墨烯:将第一加工材料和第二加工材料通过多个串联的层倍增模具共挤出，以制备包含所述第一加工材料和所述第二加工材料的多个交替层的所得到的材料，其中所述第一加工材料可以包含分散在第一基质中的第一石墨材料，所述第二加工材料可以包含第二基质材料。一般地描述了由石墨制备石墨烯的方法。一些实例方法可以包括将第一石墨材料分散在第一基质材料中以形成第一加工材料。一些实例方法可以还包括通过以下方式从所述第一石墨材料剥离石墨烯:将所述第一加工材料和第二加工材料通过一个或多个层倍增模具共挤出，以产生包含插在所述第二加工材料的单独层之间的所述第一加工材料的单独层的所得到的材料，所述第二加工材料包含第二基质材料。一些实例方法可以还包括将所述石墨烯从所述第一基质材料和所述第二基质材料分离。一般地公开了层离多 片物质的方法。一些实例方法可以包括将包括多个层叠片的多片物质与第一基质材料混合以形成第一加工材料。一些实例方法可以还包括通过对所述第一加工材料施加剪切应力而将一个或多个片从所述多片物质层离。一些实例方法可以还包括将所述一个或多个层离的片与所述第一基质材料分离。以上概述仅为了举例说明并且不意图以任何方式限制。除了上面描述的示例性方面、实施方案和特征之外，通过参考附图和以下的详述，其他方面、实施方案和特征将是显见的。附图简述由以下的描述和后附权利要求书，并结合附图，本公开的以上和其他特征将变得更加充分明显。应明白这些附图仅描绘根据本公开的数个实施方案，并且因此不应被认为是其范围的限制，本公开将通过使用附图而得以更加具体且详细地描述。在附图中:附图说明图1是示例用于制备石墨烯的一个实例装置的框图；图2是示例用于制备石墨烯的一个实例装置的框图；图3是示例由石墨制备石墨烯的一个方法的流程图；以及图4是示例层离多片物质的一个实例方法的流程图；其全部根据本公开内容的至少一些实例。详述在以下详述中，参考形成其一部分的附图。在附图中，除非上下文另外指出，相似的符号典型地表示相似的组件。详述、附图和权利要求中描述的示例实施方案不意味着限定。可以采用其他实施方案，并且可以进行其他变化，而不脱离这里给出的主题的精神或范围。将容易地明白的是，可以将如本文一般性描述的，以及附图中示例的本公开的各方面排列、代替、组合和设计在宽范围的多种不同的构造中，其全部被明确地预期，并构成本公开的一部分。本公开尤其涉及由石墨剥离石墨烯。例如，可以使用由两种加工材料(其中至少一种可以含有分散在其中的石墨)的多层共挤出产生的剪切应力从石墨剥离石墨烯。本公开是这样设想的，可以将石墨描述为多层结构，其中可以将单独的层称为石墨烯。石墨烯可以描述为密堆积为二维蜂巢晶格的碳原子的平面单层。石墨烯可以被认为是用于其他石墨材料的基本构建单元。本公开是这样设想的，石墨烯的单层是使用所谓的剥离方法在2004年首次分离的，所述方法使用赛璐玢胶带以从石墨薄片相继地移除层。虽然带上存在的薄片可以比单层厚的多，但当将胶带从石墨薄片提离时单个片可以层离。该剥离方法可能需要极大的耐心，并且定位单层可能是困难的。根据本公开的实例方法可以采用由加工材料(例如，一种或多种有机聚合物如聚乙烯、聚丙烯、聚环氧乙烷、聚苯乙烯，或者其他类似的聚合物和/或一种或多种蜡如聚乙烯蜡，和/或类似的物质)的多层共挤出产生的剪切力以从石墨剥离石墨烯。一些实例方法可以允许通过这种多层共挤出基本上连续制备石墨烯。图1是示例根据本文描述的至少一些实例的用于制备石墨烯的实例装置的框图。挤出机112、114可以构造为将第一加工材料106和第二加工材料108分别提供至进料区113。进料区113可以构造为将第一加工材料106和第二加工材料108提供至多个串联的层倍增模具116、118、120、122。在本公开的教导下，应明白可以容易地采用多种热控制器、加热装置和/或甚至冷却装置用于作为精确温度控制的合适工具使用。由石墨制备石墨烯的实例方法可以包括将第一石墨材料102分散在第一基质材料104中以形成第一加工材料106。可以将第一加工材料106和第二加工材料108 (其可以包括第二基质材料110)共挤出，如使用挤出机112、114和/或进料区113，通过串联的层倍增模具116、118、120、122共挤出，以产生包含第一加工材料106和第二加工材料108的多个交替层的所得到的材料124。在通过层倍增模具116、118、120、122的共挤出过程中第一加工材料106和/或第二加工材料108所经历的剪切应力可以将至少一些石墨烯126从第一石墨材料102剥离；因此，所得到的材料124可以包含石墨烯126。可以将石墨烯126从所得到的材料124分离，如通过将第一基质材料104和/或第二基质材料110至少部分地溶解在溶剂128 (例如，水和/或有机溶剂)中。在一些实例实施方案中，第二加工材料108可以包含第二石墨材料130，其可以分散在第二基 质材料110中。本公开是这样设想的，可以使用层倍增模具制造具有从数十层至数千个层范围内的层的数目的共挤出多层体。图2是示例根据本文描述的至少一些实例的用于制备石墨烯的实例装置的框图。进料区113可以构造为将第一加工材料106和第二加工材料108提供至多个串联的层倍增模具116、118、120，以制备包含第一加工材料106和第二加工材料108的多个交替层的所得到的材料124。在一些实例实施方案中，可以将所得到的材料124至少部分地浸溃在溶剂浴128A中和/或可以使其经受溶剂喷射128B以分离石墨烯。在一些实例实施方案中，可以采用所得到的材料124在不分离石墨烯的情况下用于进一步应用。例如，可以采用所得到的材料124 (包含石墨烯)作为可以释放至所选的基体中的浓缩物。如图1和2中所示，可以将第一加工材料106 (其可以包含第一石墨材料102和/或第一基质材料104)和/或第二加工材料108 (其可以包含第二基质材料110和/或第二石墨材料130) —起放入进料区113中以形成两层(N = 2)材料。可以迫使该两层材料通过层倍增模具116，层倍增模具116可以将该两层材料分开为两个部分(各自包括来自材料102和材料110的两个层)，并且可以将单独的部分与其他单独的部分一起压缩、旋转、拉伸和/或层叠。层倍增模具116可以输出四层(N = 4)材料。层倍增模具118、120，可以类似地分别增加层的数目至八(N = 8)和十六(N = 6)。在一些实例中，可以采用第四层倍增模具(例如，图1中所示的层倍增模具122)本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于由石墨制备石墨烯的设备，所述设备包括: 多层共挤出装置，所述多层共挤出装置包括多个串联的层倍增模具，所述多层共挤出设备构造为通过以下方式剥离石墨烯:将第一加工材料和第二加工材料通过所述多个串联的层倍增模具共挤出，以制备包含所述第一加工材料和所述第二加工材料的多个交替层的所得到的材料，所述第一加工材料包含分散在第一基质中的第一石墨材料，所述第二加工材料包含第二基质材料。2.权利要求1所述的设备，其中所述多层共挤出装置构造用于共挤出所述第一加工材料和所述第二加工材料，所述第二加工材料包含分散在所述第二基质材料中的第二石墨材料。3.权利要求1所述的设备，其中所述多层共挤出装置还包括: 第一挤出机，所述第一挤出机构造为将所述第一加工材料提供至进料区，所述进料区流体连接至所述多个串联的层倍增模具；和 第二挤出机，所述第二挤出机构造为将所述第二加工材料提供至所述进料区。4.权利要求1所述的设备，其中所述多个串联的层倍增模具包括至少11个串联的层倍增模具。5.权利要求4所述的设备，其中所述多个串联的层倍增模具包括至少18个串联的层倍增模具。6.一种由石墨制备石墨烯的方法，包括: 将第一石墨材料分散在第一基质材料中以形成第一加工材料；以及通过以下方式从所述第一石 墨材料剥离石墨烯:将所述第一加工材料和第二加工材料通过一个或多个层倍增模具共挤出，以产生包含插在所述第二加工材料的单独层之间的所述第一加工材料的单独层的所得到的材料，所述第二加工材料包含第二基质材料。7.权利要求6所述的方法，所述方法还包括:将所述石墨烯从所述第一基质材料和所述第二基质材料分离。8.权利要求7所述的方法，分离所述石墨烯包括将所述第一基质材料和/或所述第二基质材料中的一种或多种溶解在溶剂中。9.权利要求8所述的方法，其中所述溶剂包括水和/或有机溶剂中的一种或多种。10.权利要求6所述的方法，其中所述第一基质材料和所述第二基质材料各自包含一种或多种疏水聚合物或者一种或多种亲水...
【专利技术属性】
技术研发人员：卡洛斯·A·克鲁兹，
申请(专利权)人：英派尔科技开发有限公司，
类型：
国别省市：
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