[发明专利]一种制备石墨烯的方法

摘要

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。

主权项

1.一种制备石墨烯的方法，其特征在于：取质量为2g，厚度为2cm热裂解块状石墨在管式炉进行预加热处理，加热温度为180℃，加热时间为60min，并将其产物作为靶物放置在高压装置喷口下方；/n将重量份为90的细小的块状石墨和1.0的乙醇，重量份为0.1的十二烷基苯磺酸钠以及重量份为500的水加入高速混合机中，加入过程中同时以转速300rpm搅拌，搅拌时间30min，得到分散性良好的石墨水溶液，打开进水阀门，将含有细小块状石墨的流体喷射到下方靶物的块状石墨上；/n控制高压喷口压力为100 MPa，喷嘴内孔直径为0.15mm，加大射流速度，形成速度为400～500m/s的高速射流，并与靶物产生强烈碰撞，从而石墨烯片从块状石墨中剥离出来；/n收集喷射后的流体，将包含有细小石墨片、石墨烯的流体进行分离，得到小尺寸的石墨烯；/n所述高压射流装置包括供水组件、调压组件、喷嘴组件和收集组件，供水组件由输水管、控制阀和水泵组成，水泵的一端通过输水管与调压组件的高压缸连接，另一端与水槽连接，而控制阀安装在输水管上，调压组件还包括油泵、换向阀和增压器，油泵通过换向阀与增压器连接，高压缸位于增压器的两端；高压缸通过输送部件L与喷嘴组件的喷射头连接，喷嘴组件还包括喷嘴，喷嘴设置于喷射头的底端，收集组件位于喷射头的下方，收集组件由收集槽和过滤器组成；/n输送部件包括第一软管、衔接组件和第二软管，第一软管通过衔接组件与第二软管连接，第一软管和第二软管的另一端分别与高压缸和喷射头连接，衔接组件包括第一卡箍件、第二卡箍件和卯榫连接件，第一卡箍件包括第一管接头和第一紧固件，第一管接头与第一软管通过第一紧固件相连接，第一管接头包括第一嵌入体、第一活动体和第一台阶体，第一活动体固定在第一嵌入体与第一台阶体之间，第一活动体的外侧靠近第一嵌入体的一端设有第一外螺纹，第一台阶体的内侧设有第一内螺纹，第一嵌入体嵌入设置于第一软管内，且第一嵌入体上远离第一活动体的一端设置有加固件和凹槽，加固件与凹槽相邻设置，加固件与凹槽的个数大于四个，且加固件的个数比凹槽多一个；第一紧固件包括第一稳固环和第二稳固环，第一稳固环与第二稳固环相连接，第一稳固环为倒圆台型结构，且第一稳固环的内侧设有斜坡形凸起；第二稳固环内侧设置有第二内螺纹，第二内螺纹与第一外螺纹的配合；/n第二卡箍件包括第二管接头，第二管接头与第二软管相连接相连接，第二管接头内部为二级台阶孔，且第二管接头的第一级台阶孔处凸出于第二管接头的表面；卯榫连接件包括第一卯榫体和第二卯榫体，第一卯榫体内部嵌合第一移动磁铁，第一卯榫体套合于第一管接头上，第二卯榫体内部嵌合第二移动磁铁，第二卯榫体套合于第二管接头上；卯榫连接件还包括卡套环，卡套环内部中空，一端设有限位凸块，另一端设有限位扣，内部设有卡合凸块；第一卡箍件还包括第一活动流通道和第一堵塞盖，第一活动流通道置于第一管接头中，第一堵塞盖置于第一活动流通道中，其中，第一堵塞盖的外边缘设有第二外螺纹，第一管接头的第一台阶体处内部设有第一内螺纹，第一内螺纹与第二外螺纹相配合。/n