[发明专利]一种石墨烯制备方法及石墨烯

说明书

本发明公开一种石墨烯制备方法及石墨烯，方法包括：将鳞片石墨和盐粒按一定质量比例放置在滚筒装置内；启动滚筒装置，滚动第一混合时间，加入助剂，再滚动第二混合时间，使鳞片石墨、盐粒和助剂充分接触；将混合后的物质放入水中溶解，采用负压法过滤出固体物质，清洗固体物质，超声剥离后过滤，冻干处理，放置在3200℃高温的真空炉中升温去杂质，得到石墨烯。滚筒转动的方式保证在混合过程中只有盐粒、鳞片石墨和助剂三者之间的摩擦碰撞，使得石墨烯在不破坏物理形态的情况下，吸附在盐粒表面，保留了石墨烯完整的物理、化学性质，制备方法简单可靠，石墨烯纯度高。

技术领域

本发明涉及石墨烯制备技术领域，尤其涉及一种石墨烯制备方法及石墨烯。

背景技术

石墨烯是一种以sp²杂化连接的碳原子紧密堆积成单层二维蜂窝状晶格结构的新材料。石墨烯具有优异的光学、电学、力学特性，在材料学、微纳加工、能源、生物医学和药物传递等方面具有重要的应用前景，被认为是一种未来革命性的材料。

石墨烯常见的粉体生产方法为机械剥离法、氧化还原法、SiC外延生长法，在商用市场上，提取石墨烯多采用化学方法。由于石墨烯物理形态为六角形，在采用化学方法提取时，所使用的化学原料存在腐蚀性，会损伤石墨烯其中的一个角或多个角，最终造成石墨烯的物理性能和化学性能缺失，比如导电性或导热性能等。采用常规化学方法，如使用王水等化学试剂，所提取的石墨烯存在有些角结构被腐蚀的情况，导致导电性会缺失，影响最终石墨烯的质量。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明的目的在于提供一种石墨烯制备方法及石墨烯，以解决现有技术中对石墨烯进行制备时容易损伤其物理形态，进而影响其质量等问题。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

第一方面，本申请实施例提供一种石墨烯制备方法，包括以下步骤：

S10、将鳞片石墨和盐粒按一定质量比例放置在滚筒装置内；

S20、启动滚筒装置，滚动第一混合时间，加入助剂，再滚动第二混合时间，使鳞片石墨、盐粒和助剂充分接触；

S30、将混合后的物质放入水中溶解，采用负压法过滤出固体物质，清洗固体物质，超声剥离后过滤，冻干处理，放置真空炉中升温去杂质，得到石墨烯。

作为一种可能的实施例，在步骤S20后，还包括步骤S21：

将滚筒装置内的混合物倒入碾压装置中，碾压破碎混合物，再放置回滚筒装置内进行滚动混合，重复一定次数后，再进入步骤S30。

作为一种可能的实施例，在步骤S21中，将混合物从碾压装置放置回滚筒装置内后，再加入助剂，进行滚动混合。

作为一种可能的实施例，在步骤S20和/或S21中，还向所述滚筒装置中加入碳材料，所述碳材料选自活性炭、碳气凝胶或碳纤维中的一种或多种。

作为一种可能的实施例，所述鳞片石墨和盐粒的质量比例为1：10000～1：1。

作为一种可能的实施例，所述鳞片石墨与所述碳材料的质量比例为1：1000～2：1。

作为一种可能的实施例，在进入步骤S30前，还经过步骤S23：

目测所述盐粒的表面颜色，若表面颜色从白色变为亮光的灰黑色，则停止混合，进入步骤S30。

作为一种可能的实施例，所述助剂选自还氧树脂、聚乙二醇、聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯或70％纯度酒精中的一种或多种。

作为一种可能的实施例，在所述滚筒装置的内筒壁设置凸出部，所述内筒壁还贴附一层摩擦膜，所述摩擦膜的表面粗糙度范围为Ra50～100。