[发明专利]一种高导电率石墨烯的制备方法

说明书

本发明公开了一种高导电率石墨烯的制备方法，包括以下步骤：将石墨溶于溶液中，并加入分散剂，形成浓度为0.04‑0.06%的分散液；将分散液中超声90‑120min，超声频率为22000‑25000赫兹；然后将分散液至于层流等离子束处理30‑60min；向分散液中加入金属粉末，所述金属粉末的目数为200‑240目；然后将分散液再次进行超声分层，所述超声频率为40000‑60000赫兹，得到成型的石墨烯。本发明采用的方法是在溶剂剥离法的原理进行进一步的大改进。传统的溶剂剥离法产率很低。采用了本发明所述的石墨烯制备方法后，能够高产率的得到石墨烯，同时本发明所述发明简单，适用于工业化生产。

技术领域

本发明属于石墨烯材料技术领域，尤其涉及一种高导电率石墨烯的制备方法。

背景技术

石墨烯是一种由碳原子以sp2杂化轨道组成六角型呈蜂巢晶格的平面薄膜、只有一个碳原子厚度的二维材料，是已知的世上最薄、最坚硬的纳米材料。它几乎是完全透明的，只吸收2.3%的光；导热系数高达5300 W/m·K，高于碳纳米管和金刚石，常温下其电子迁移率超过15000 cm2/V·s，又比纳米碳管或硅晶体高，而电阻率只约10-8 Ω·cm，比铜或银更低，为世上电阻率最小的材料，特别是具有超大的理论比表面积2630m2/g。

石墨烯拥有巨大的应用前景，这就要求寻找一种快速、高效、廉价的制备方法来满足日益增长的需求。目前国内外石墨烯产能低、质量不稳定的情况普遍存在，大多是采用化学方法制备石墨烯，这对石墨烯的性能影响很大，同时存在环境污染严重、原料成本高、反应条件苛刻、产量低等问题，实用性不强。

发明内容

为了解决上述现有技术中存在的问题，本发明提出了一种高导电率石墨烯的制备方法，实现了制备时间短，无污染，成本低，产量高的目的。

本发明采用了以下技术方案：

一种高导电率石墨烯的制备方法，包括以下步骤：

A.制备分散液

将石墨溶于溶液中，并加入分散剂，形成浓度为0.04-0.06%的分散液；

B.超声波作用

将步骤A的分散液中超声90-120min，超声频率为22000-25000赫兹；

C.层流等离子分层

将步骤B的分散液至于层流等离子束处理30-60min；

D.加入金属粉末

向经过步骤C处理后分散液中加入金属粉末，所述金属粉末的目数为200-240目；

E.成型

将步骤D的中的分散液再次进行超声分层，所述超声频率为40000-60000赫兹，得到成型的石墨烯。

进一步地，本发明的步骤A中，所述溶液为氮甲基吡咯烷酮或者的MF。

进一步地，本发明在步骤B中，向分散液中加入强酸。

进一步地，本发明所述的强酸为硫酸、氯磺酸、磷酸、硝酸、氟磺酸的一种或几种，酸的浓度不低于50%。

进一步地，本发明所述的层流等离子束的射流为0.8-1m。

进一步地，本发明所述步骤D中的金属为铝或者镁。

本发明带来的有益效果有：