[发明专利]一种二氧化碳包离子液体型微乳液协同射流撞击制备石墨烯的方法

摘要

一种二氧化碳包离子液体型微乳液协同射流撞击制备石墨烯的方法，属于纳米材料技术领域。采用二氧化碳包离子液体型微乳液作为剥离剂和分散剂，将石墨粉、离子液体、表面活性剂和共溶剂放入反应釜中，通入二氧化碳后形成二氧化碳包离子液体型微乳液。将石墨粉分散于微乳液的离子液体核中，并在设定条件下连续搅拌，之后通过置于反应釜内的卸料管将反应后的混合液经喷嘴快速泄压喷射至靶网上，用装有含缓冲液的收集器收集喷射后的产物，得到剥离后的石墨烯溶液。本发明优势在于二氧化碳包离子液体型微乳液既利于石墨烯剥离，又是很好的分散剂；二氧化碳绿色环保，且廉价易得；喷嘴高速喷射给予石墨烯足够动能，靶网撞击可以使石墨烯进一步分层剥离。

主权项

1.一种二氧化碳包离子液体型微乳液协同射流撞击制备石墨烯的方法，其特征在于，步骤如下：(1)向反应釜中添加石墨粉、离子液体、表面活性剂和共溶剂，形成混合物，其中，石墨粉在混合物中浓度为5‑25 mg/mL ，离子液体的体积分数为10％‑20％，表面活性剂的体积分数为5％‑20％，共溶剂的体积分数为65％‑80％；混合物的体积为反应釜总体积的10％‑20％；将反应釜密封后，通入100‑300个大气压的二氧化碳，搅拌加热至40‑80℃，形成二氧化碳包离子液体型微乳液；(2)反应6‑24h后，以相同压力向反应釜内连续通入二氧化碳，并开启连接喷嘴系统的出料管阀门快速泄压形成高速射流，将反应后混合液喷射至距喷嘴前端5‑20mm处的靶网上实现高能量撞击，将喷射出的混合液收集在收集器中，泄压过程控制在15‑30min，并保证混合液全部喷出，即得到二次剥离的石墨烯溶液；(3)将收集的二次剥离的石墨烯溶液立即超声处理30min，在4000‑15000r/min的转速下高速离心后，将上清物进行抽滤，分离溶剂和石墨烯产物，于烘箱中干燥，即获得薄层量较多的石墨烯粉。