[发明专利]一种规模化粉碎制备大片径石墨烯的方法

摘要

本发明提出一种规模化粉碎制备大片径石墨烯的方法。采用石墨粉为原料，将石墨粉置于磨盘中，定磨盘与动磨盘的表面为耐磨性的陶瓷镜面，在镜面磨盘相互反向交错运动作用下将石墨粉，层层剥离薄片化，有效地防止了石墨层内径向的减小，通过在磨盘中引入超声高频振动，使石墨薄片层间撕裂，得到大片径石墨烯。本方法实现了石墨烯生产连续、清洁、环保的技术效果，推动了石墨烯的产业化连续生产。进一步，在磨盘中一步完成剪切剥离，超声均匀化分散的过程，不仅最大限度的保留了石墨烯的层面结构，而且可以连续稳定制备石墨烯材料，不破坏石墨烯的表面完整性和拓扑对称性，保证了石墨烯产品的质量。

主权项

一种规模化粉碎制备大片径石墨烯的方法，采用石墨粉为原料，采用定磨盘与动磨盘的表面为耐磨性的陶瓷镜面作为对磨副，层层剥离石墨，同时在磨盘中引入超声系统，高频振动，石墨薄片层间撕裂，形成大片径石墨烯，具体步骤包括：（1）将石墨原料、插层添加剂、水和表面活性剂按照质量比为1:2‑5:5‑10:0.1‑0.5的比例配制成分散悬浊液，以300‑500rpm的转速搅拌分散10‑25min，至所述石墨原料在溶剂中分散均匀，得到分散悬浊液，静置3‑5天，使插层剂进入石墨层间；（2）将分散悬浊溶液加入陶瓷镜面磨装置，控制动磨盘的转速度为500‑1000rpm，保持定磨盘与动磨盘的表面的相对方向运动，石墨被所述陶瓷镜面磨混合和剥离；（3）在陶瓷镜面磨剥离的同时，引入超声高频振动，超声功率为500‑1500kW，超声频率为50‑170kHz，在超声波的高频振动作用下，使石墨薄片层间撕裂，层间距离增加，这样在内外共同作用下获得更好的剥离效率，而且没有降低石墨径向尺寸。