[发明专利]一种制备石墨烯的方法

说明书

本发明公开了一种制备石墨烯的方法，包括预处理：将块状石墨进行预加热处理，并将预加热处理的产物作为靶物放置在高压射流装置喷口下方；混合搅拌：将细小块状石墨与流体混合、加入高速混合机中搅拌，得到石墨混合液；喷射：将含有细小块状石墨的流体喷射到高压射流装置喷口下方靶物的块状石墨上；收集分离得到石墨烯。本发明克服现有技术存在成本高、工艺复杂、污染严重等问题，本发明利用高压射流系统作为射流机，通过高压射流系统的超高压力将含有细小块状石墨的混合液体喷射向靶物块状石墨，利用石墨碰撞原理，使其剥离，极大的提高了产量，降低了原料的成本，操作简单，可大规模生产，制备方法绿色环保。

技术领域

本发明属于石墨烯材料技术领域，具体涉及一种制备石墨烯的方法。

背景技术

石墨烯是近年来发现的碳的新的同素异形体，是单层碳原子紧密堆积二维蜂窝状晶格的结构，具有优异的电、机械、化学稳定性，以及较大的比表面积等。自2004年英国曼彻斯特大学的两位科学家发现了石墨烯以后，由于其优异的性能和广阔的发展前景引发了众多学者极大的研究热情。

目前，石墨烯的机械剥离制备方法中，存在成本高、工艺复杂、环境污染严重等问题，基于此，本发明利用高压射流系统作为射流机，利用石墨碰撞原理，抵消石墨层间范德华力，使其剥离，操作简单，便于收集，可大规模生产，制备方法绿色环保。

发明内容

本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。

鉴于上述的技术缺陷，提出了本发明。

因此，本发明克服现有技术中存在的不足，提供一种制备石墨烯的方法。

为解决上述技术问题，本发明提供了如下技术方案：一种制备石墨烯的方法，其包括，

预处理：将块状石墨进行预加热处理，并将预加热处理的产物作为靶物放置在高压射流装置喷口下方；

混合搅拌：将细小块状石墨与流体混合、加入高速混合机中搅拌，得到石墨混合液；

喷射：将含有细小块状石墨的流体喷射到高压射流装置喷口下方靶物的块状石墨上；

收集分离：收集、分离喷射后的所述流体，得到石墨烯。

作为本发明所述的制备石墨烯的方法的一种优选方案，其中：所述预处理，其中，所述块状石墨包括膨胀石墨、热裂解石墨、鳞片石墨，其厚度为2～3cm。

作为本发明所述的制备石墨烯的方法的一种优选方案，其中：所述预处理，所述块状石墨为热裂解石墨；所述预加热处理，其加热温度为800～180℃，时间为60～120min。

作为本发明所述的制备石墨烯的方法的一种优选方案，其中：所述流体包括乙醇/丙酮/NMP、十二烷基苯磺酸钠及水，所述混合搅拌，为将重量份为90～120份的细小块状石墨、重量份为1.0～2.5的乙醇/丙酮/NMP、重量份为0.1的十二烷基苯磺酸钠、重量份为500～200份的水混合。

作为本发明所述的制备石墨烯的方法的一种优选方案，其中：所述搅拌，高速混合机的转速为300～600rpm，搅拌时间为10～30min。

作为本发明所述的制备石墨烯的方法的一种优选方案，其中：所述喷射，为控制所述高压射流装置喷口压力为100～200MPa，喷嘴内孔直径为0.15～0.35mm。

作为本发明所述的制备石墨烯的方法的一种优选方案，其中：所述预加热处理，其加热温度为150℃，时间为90min。