[发明专利]石墨原料的预处理装置及方法、石墨中间体和石墨烯

权利要求书

1.一种石墨原料的预处理装置，其特征在于，包括：

超声震荡器，所述超声震荡器包括震荡槽，所述震荡槽的底部和侧壁上分布有换能器，所述震荡槽内盛放有石墨原料；

输送泵，所述输送泵与所述震荡槽连通，所述石墨原料可通过所述输送泵分为至少两路被循环至所述震荡槽内，使所述石墨原料可在所述震荡槽内进行超声震荡的同时发生碰撞；

所述超声震荡器还包括至少两个第一导流槽，每一个所述第一导流槽的一端分别与所述震荡槽连通，另一端分别与所述输送泵的输出端连通；

所述超声震荡器还包括至少一个第二导流槽，所述第二导流槽的一端与所述震荡槽连通，另一端与所述输送泵的输入端连通；

所述第一导流槽的截面宽度沿所述石墨原料在所述第一导流槽内的流动方向渐缩，所述第二导流槽的截面宽度沿所述石墨原料在所述第二导流槽内的流动方向渐扩。

2.根据权利要求1所述的预处理装置，其特征在于，

所述第一导流槽和所述第二导流槽的底部与侧壁上分布有换能器。

3.根据权利要求2所述的预处理装置，其特征在于，

以所述震荡槽为圆心作圆，随着所述圆的半径的增大，所述换能器的分布密度逐渐减小。

4.一种石墨原料的预处理方法，其特征在于，应用于如权利要求1-3任一项所述的预处理装置，包括：

将石墨原料盛放于所述震荡槽内，对所述石墨原料进行超声震荡；

将所述石墨原料通过所述输送泵分为至少两路被不断循环至所述震荡槽内，使得所述石墨原料在进行超声震荡的同时发生碰撞；

所述石墨原料是分散在超声介质中进行超声震荡的；

所述超声介质中添加有插层分子；所述插层分子为平面或近平面结构；

所述超声介质中添加有饱和脂肪酸，且所述插层分子与所述饱和脂肪酸的摩尔比例控制在5:1-9:1。

5.根据权利要求4所述的预处理方法，其特征在于，

所述超声介质的温度为5-95℃。

6.根据权利要求4-5任一项所述的预处理方法，其特征在于，

所述超声震荡的频率为110-120赫兹，时间为2-3h。

7.一种石墨中间体，其特征在于，采用如权利要求4-6任一项所述的预处理方法制备获得；

所述石墨中间体包括：300-500层的石墨片层、100-300层的石墨片层以及100层以下的石墨片层；其中，所述300-500层的石墨片层的质量为所述石墨原料总质量的80％-85％，所述100-300层的石墨片层的质量为所述石墨原料总质量的10％-15％，其余为100层以下的石墨片层。

8.一种石墨烯，其特征在于，

所述石墨烯由如权利要求7所述的石墨中间体通过超临界水氧化法制备获得。

9.根据权利要求8所述的石墨烯，其特征在于，

单层石墨烯的质量为所述石墨烯总质量的32％以上。