[发明专利]一种利用脉冲激光扫描石墨悬浮混合液制备石墨烯的方法

摘要

本发明涉及一种利用脉冲激光扫描石墨悬浮混合液制备石墨烯的方法。该方法首先制备石墨悬浮混合液，采用循环泵使石墨悬浮混合液均匀连续循环流动，然后将脉冲激光在液面下聚焦，循环扫描石墨悬浮混合液，利用重力分离法将获得的上清液进行分离和干燥处理，获得结构完整、含氧官能团少的单层或少层(少于6层)石墨烯。本发明方法制备的石墨烯具有良好的分散稳定性能，作为润滑油添加剂具有优异的减摩抗磨性能。该方法制备石墨烯具有工艺简单，制备周期短，环保污染、质量可靠，可连续大规模生产等显著特点。本发明为大规模、高质量、结构可控制备石墨烯提供了新的方法。

主权项

一种利用脉冲激光扫描石墨悬浮混合液制备石墨烯的方法，其特征在于：包含如下步骤：(1)将石墨、溶剂和稳定剂混合制备石墨悬浮混合液；所述溶剂是水和有机溶剂的混合物，其中有机溶剂为乙醇、丙二醇、正丁醇、丙酮、乙醚、正丁醚、环己烷、甲苯的一种或二种，控制有机溶剂在石墨悬浮混合液中的质量分数为2.0％～20％；稳定剂为聚乙二醇、十二烷基磺酸钠、油酸、十八胺、十二烷基硫酸钠、γ‑缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷和γ‑甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷的一种或二种，控制稳定剂在石墨悬浮混合液中的质量分数为0.5％～3.0％；(2)采用循环泵使步骤(1)所得石墨悬浮混合液均匀连续循环流动；(3)将脉冲激光器产生的脉冲激光在石墨悬浮混合液的液体表面下聚焦，循环扫描石墨悬浮混合液；脉冲激光扫描采用的脉冲激光的重复频率为0.5～15kHz、激光脉宽为20～100ns，输出功率为50～600W，光斑大小为3mm×3mm～6mm×6mm，激光扫描速度2.0～15cm/s；(4)对脉冲激光扫描后的石墨悬浮混合液的上清液进行离心分离，所得沉淀物在真空干燥箱干燥，获得石墨烯。