[发明专利]规模化制备大片石墨烯的方法

权利要求书

1.一种规模化制备大片石墨烯的方法，其特征在于，通过用酸和氧化剂在温和的条件下对石墨粉进行插层处理，用稀盐酸洗去其中的金属及无机离子，过滤干燥，高温处理得到所述大片石墨烯。

2.根据权利要求1所述的规模化制备大片石墨烯的方法，其特征在于，所述酸选自浓硫酸、浓硝酸、磷酸、高氯酸中一种或几种的混合物。

3.根据权利要求1所述的规模化制备大片石墨烯的方法，其特征在于，所述氧化剂选自高锰酸钾、氯酸钾、氯酸钠、过硫酸钾以及重铬酸钾中的一种或几种。

4.根据权利要求1所述的规模化制备大片石墨烯的方法，其特征在于，所述石墨粉选自天然鳞片石墨粉、可膨胀石墨粉、膨胀石墨粉中的一种或几种的组合。

5.根据权利要求1所述的规模化制备大片石墨烯的方法，其特征在于，每克石墨粉对应的酸用量为20～60ml；每克石墨粉对应的氧化剂用量为5～10g。

6.根据权利要求1所述的规模化制备大片石墨烯的方法，其特征在于，每克石墨粉对应的稀盐酸用量为150～350ml；所述稀盐酸的体积百分比浓度为0.5～10％。

7.根据权利要求1所述的规模化制备大片石墨烯的方法，其特征在于，所述高温处理的温度为500～1350℃。

8.根据权利要求1所述的规模化制备大片石墨烯的方法，其特征在于，所述大片石墨烯的片层径向尺度分布在20μm～200μm。

9.根据权利要求1～8中任一项所述的规模化制备大片石墨烯的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

A、将石墨粉与酸混合，在冰浴中缓慢加入氧化剂，混合均匀后在冰浴中反应2～48小时，升温到35℃，继续氧化36～120小时后，用水稀释，加入过氧化氢，得到含有氧化石墨的混合水溶液；

B、将所述含有氧化石墨的混合水溶液真空过滤，用体积浓度为10％的稀盐酸清洗，再用体积浓度为0.5～1％的稀盐酸将残留的金属离子及无机离子清洗干净，过滤、干燥，得滤饼；

C、将所述滤饼粉碎，高温处理15～30秒，即得所述大片石墨烯。

10.根据权利要求9所述的规模化制备大片石墨烯的方法，其特征在于，步骤A中，每克石墨粉对应的过氧化氢用量为2～20ml；每克石墨粉对应的水的用量为150～200ml。

11.根据权利要求9所述的规模化制备大片石墨烯的方法，其特征在于，步骤B中，所述干燥温度为30～85℃，干燥时间为48～200小时；步骤C中，所述粉碎设备采用轮碾机、振动磨、涡轮粉碎机、气流粉碎机、风扇磨煤机、砂磨机、胶体磨、球磨机、家用粉碎机中的一种。