[发明专利]一种常温常压下直接制备膨胀石墨或石墨烯的方法

权利要求书

1.一种常温常压下直接制备膨胀石墨或石墨烯的方法，其特征在于：首先将原料石墨分散于酸性溶液中，得到悬浮液，然后将得到的悬浮液在常温常压下静置一段时间，得到膨胀石墨；膨胀石墨水洗处理后经剥离，得到石墨烯分散液；石墨烯分散液通过固液分离除去溶剂后，可分散于有机溶剂中形成浆料；具体步骤如下：

（1）将1重量份的原料石墨加入到1-200重量份的酸性溶液中，得到悬浮液，将得到的悬浮液在常温常压下搅拌1分钟-2小时后，静置1-48小时，得到膨胀石墨；所述的酸性溶液为含有氧化剂的硫酸溶液，氧化剂为过硫酸铵、过硫酸钾、过硫酸钠或双氧水中任一种，氧化剂用量为石墨重量的0.1-20倍；

（２）将得到的膨胀石墨用去离子水洗涤后，过滤得到湿态膨胀石墨；将湿态膨胀石墨在溶液中进行剥离，得石墨烯分散液；

（３）将剥离后的石墨烯分散液进行喷雾干燥，得到石墨烯粉体，或离心/过滤处理后，得到石墨烯浆料或湿态石墨烯固体，该湿态石墨烯固体易于再次分散到其它溶剂中。

2.根据权利要求1所述的常温常压下直接制备膨胀石墨或石墨烯的方法，其特征在于：步骤（1）中所述的原料石墨是指鳞片石墨、人造石墨或热解石墨中任一种，碳含量大于95%。

3.根据权利要求1所述的常温常压下直接制备膨胀石墨或石墨烯的方法，其特征在于：步骤（2）中所述的溶液为纯水溶液、N-甲基吡咯烷酮、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、甲苯、乙苯、氯苯、二氯苯、甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、丁醇、戊醇、苯甲酸苄酯、醋酸乙酯、醋酸丁酯或氯仿中一种或几种。

4.根据权利要求1所述的常温常压下直接制备膨胀石墨或石墨烯的方法，其特征在于：步骤（2）中所述剥离方法为水浴超声、探头超声、流体粉碎或它们之间的任意组合，其中：水浴超声的超声功率为20-5000W，探头超声的超声功率为50-5000W；超声时体系温度控制在80℃以下，超声时间为10分钟-10小时；流体粉碎剥离时流体压力控制在200 MPa以下，流量控制在1.0 -500 L/h，操作温度在80℃以下。

5.根据权利要求1所述的常温常压下直接制备膨胀石墨或石墨烯的方法，其特征在于：步骤（3）所述的喷雾干燥采用常规水相或有机相喷雾干燥设备，分离离心机的转速为1,000-20,000 rpm。