[发明专利]一种石墨烯的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于石墨烯制备技术领域，尤其涉及一种石墨烯的制备方法。

背景技术

在现有技术中制备石墨烯多采用将水和醇直接混合添加石墨粉，之后通过超声空化或射流空化后进行静置处理，取用静置后的上层溶液进行高速离心分离，比如现有技术中CN201210014890.2就采用此种方法制备石墨烯，通过溶胀后的石墨粉制备石墨烯，但是在加工的工艺中还存在一些问题。

在该技术中，水和醇溶液对石墨粉的溶胀作用在实际运用中，溶胀效果并没有达到最大化，而且只取上层溶液对于原料的产生大量的浪费；同时超声空化或射流空化处理系统的成本过高，得到的产品也会有相应的杂质存在。

发明内容

针对现有技术中石墨烯溶胀不够充分，生产的石墨烯含有杂质等问题，本发明提供一种石墨烯的制备方法，通过机械剥离法，得到品质稳定、均匀的石墨烯。

为解决现有技术中存在的问题，本发明提供的一种石墨烯的制备方法，其特殊之处在于：

步骤1、将制备石墨烯的原料按照比例充分混合，得到混合溶液；

步骤2、在步骤1的混合液中添加石墨粉，将得到的混合溶液直接放置在剥离釜中进行机械剥离形成带有石墨烯的混合溶液；

步骤3、将步骤2中的剥离后溶液在离心机内进行分离处理得到初步的石墨烯；

步骤4、将分离后的物质放入干燥机内进行烘干得到石墨烯。

进一步地，在步骤1中的混合溶液为水和异丙醇的混合溶液。

进一步地，在步骤2中的反应装置为剥离釜，所述剥离釜上方设置有电机，电机通过搅拌装置与剥离釜内的搅拌桨相连。

进一步地，在步骤2的混合溶液在剥离釜内进行反应，电机的带动桨高速旋转，对混合溶液产生剪切力，进行机械剥离。

本发明与现有技术相比，其有益之处在于：去除静置取上层溶剂的过程，避免原料石墨和混合溶液的双重浪费，节约成本，石墨与产出的石墨烯实现1:1的生产效率，运用稳定快速的机械剥离法，在保证质量稳定的前提下，高效率的生产质量平均的石墨烯，避免额外成本及各种外来因素。本发明充分利用原料，99%的混合溶液直接回收利用，避免原料浪费，最大程度避免人为因素，多采用稳定的机械流程保证产品质量，并与扩大生产线，更容易实现石墨烯的量产。

附图说明

图1为本发明的生产工艺流程图。

具体实施方式

结合生产工艺流程图，对本发明的具体实施方式进行详细说明。

实施例1：

在本实施例中选用的物质有：水和异丙醇作为石墨混合溶剂、以及粉状的石墨原料。通过实验计算出最佳比例的水和异丙醇充分混合，得到能够将石墨均匀、充分溶胀的混合溶液，为制备石墨烯提供溶胀环境，具体如下。

步骤1、通过实验研究，计算出水和异丙醇的最佳比例，将水和异丙醇充分混合，得到混合溶液，该混合溶液为水、异丙醇。

步骤2、在步骤1的混合液中添加石墨粉，将石墨粉分散在混合溶液中，之后采用产生空化或射流空化进行处理，将得到的混合溶液直接放置在剥离釜中进行机械剥离；混合溶液在剥离釜内进行反应，电机的带动桨高速旋转，对混合溶液产生剪切力，进行机械剥离，在该步骤3中，剥离釜内的混合溶液在电压、转速、反应时间一定的情况下得到带有石墨烯的混合溶剂。

步骤3、将步骤2中的剥离后溶液在离心机内进行分离处理， 得到初步的石墨烯产品。

步骤4、将分离后的分散液放入干燥机内进行烘干得到最终的石墨烯。

本实施例中水和异丙醇直接混合形成的溶液，取消静置的过程，将溶液全部进行机械剥离，节约了成本，实现石墨与产出的石墨烯1:1的生产效率。同时机械剥离法稳定快速，确保了在质量稳定的前提下，能够高效率、高质量地生产处稳定、均匀的石墨烯。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。