[发明专利]利用高速均质化预处理和高压均质化制备石墨烯的方法

权利要求书

1.一种制备石墨烯的方法，包括：

步骤1，对含有膨胀石墨和分散剂的分散液进行高速均质化来制备进料溶液的步骤；以及

步骤2，使所述进料溶液通过高压均质器的步骤，所述高压均质器包括入口、出口以及连接在所述入口和所述出口之间并且具有微米级直径的微通道，

其中，所述高速均质化通过以3000至8000rpm搅拌所述分散液来进行，

其中，所述高速均质化进行0.5至3小时，并使用高速均质器进行搅拌，其中在高速均质器的转子和定子之间施加的剪切速率为10⁴秒^-1,

其中，所述膨胀石墨与所述分散剂的重量比为2.5至20,

其中，所述膨胀石墨在所述分散液中的浓度为0.5重量％至5重量％。

2.根据权利要求1所述的制备石墨烯的方法，其中，

所述膨胀石墨的振实密度为0.01至0.5g/cm³，BET表面积为5至50m²/g。

3.根据权利要求1所述的制备石墨烯的方法，其中，

所述分散剂是芘类低分子量衍生物；纤维素聚合物；阳离子表面活性剂；阴离子表面活性剂；正十二烷基b-D-麦芽糖苷；两性表面活性剂；聚乙烯吡咯烷酮类聚合物；聚氧化乙烯类聚合物；环氧乙烷-环氧丙烷共聚物；丹宁酸；或多种多环芳烃氧化物的混合物，其是含有60重量％以上的量的分子量为300至1000的多环芳烃氧化物的混合物。

4.根据权利要求1所述的制备石墨烯的方法，其中，

所述分散液的溶剂是选自水、NMP(N-甲基-2-吡咯烷酮)、丙酮、DMF(N,N-二甲基甲酰胺)、DMSO(二甲基亚砜)、CHP(环己基-吡咯烷酮)、N12P(N-十二烷基-吡咯烷酮)、苯甲酸苄酯、N8P(N-辛基-吡咯烷酮)、DMEU(二甲基-咪唑烷酮)、环己酮，DMA(二甲基乙酰胺)、NMF(N-甲基甲酰胺)、溴苯、氯仿、氯苯、苄腈、喹啉、二苄醚、乙醇、异丙醇、甲醇、丁醇、2-乙氧基乙醇、2-丁氧基乙醇、2-甲氧基丙醇、THF(四氢呋喃)、乙二醇、吡啶、N-乙烯基吡咯烷酮、甲基乙基酮(丁酮)、α-萜品醇、甲酸、乙酸乙酯和丙烯腈中的一种或多种。

5.根据权利要求1所述的制备石墨烯的方法，其中，

所述进料溶液中的膨胀石墨在施加剪切力下通过微通道时被剥离，从而制备石墨烯。

6.根据权利要求1所述的制备石墨烯的方法，其中，

所述微通道的直径为50至300μm。

7.根据权利要求1所述的制备石墨烯的方法，其中，

所述进料溶液被引入到施加500至3000巴的压力下的所述高压均质器的入口并通过所述微通道。

8.根据权利要求1所述的制备石墨烯的方法，其中，

所述步骤2额外重复2至10次。

9.根据权利要求1所述的制备石墨烯的方法，其中，

制得的石墨烯的平均横向尺寸为1至5μm。