[发明专利]一种高质量石墨烯

说明书

技术领域

本发明涉及一种高质量石墨烯。

背景技术

石墨烯是由单层碳原子以 sp2 杂化方式键合形成的具有六方点阵蜂窝状结构的纳米碳材料，属于一种新型的二维晶体材料。石墨烯具有良好的导电性、导热性、光学透过性以及特殊的力学特性和电子学特性，在能源存储、透明导电器件、复合材料以及光电子器件等领域都具有很好的应用前景。因此，石墨烯目前已成为材料学、物理学和化学等多个学科领域内的研究热点。

石墨烯的制备方法主要包括机械剥离法、化学气相沉积法、氧化插层再还原法以及液相剥离法。其中机械剥离法和化学气相沉积法均可以获得高质量的石墨烯，然而产率低，目前这两种方法主要用来为理论研究提供所需的石墨烯样品。氧化插层再还原法是目前大批量生产石墨烯的主流方法，但是由于氧化过程中结构的破坏，这种方法很难得到高质量的石墨烯产品。液相剥离法是 2008 年 Coleman 等人在 NatureNanotechnology3,563-568(2008) 中首次报道的一种制备高质量石墨烯的方法，其原理是在合适的溶剂中，利用超声能量对石墨片层进行解离，获得 1-10 个原子层厚度的石墨烯。与其他方法相比，液相剥离法是一种有望大批量制备高质量石墨烯的方法。然而，研究表明，溶剂剥离法制备石墨烯的产率与溶剂的关系很大，一般选择 N-2- 甲基吡咯烷酮 (NMP)、N,N-二甲基甲酰胺(DMF)等高沸点的有机溶剂，存在难以去除残留溶剂的问题。另外，即使选择合适的溶剂，单纯的溶剂剥离产率一般很低，进一步提高剥离产率需要添加无机盐、碱或表面活性剂等，也存在除杂的问题。

因此，本发明拟开发一种适合于常用溶剂、特别是低沸点、易去除溶剂，且产率高，工艺简单的液相剥离方法，这对于高质量石墨烯的大量制备具有重要意义。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种高质量石墨烯。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种高质量石墨烯，其特征在于，包括下列重量份数的物质：石墨75-80份，过氧化苯甲酰13-27份，环己酮10-20份，聚异丁烯丁二酰亚胺5-14份，异丙醇20-25份，山梨糠醇酐单油酸酯5-10份，白碱3-7份，轻质粉1-5份，马来酸酐10-14份，六溴水散体3-6份，水45-70份。

本发明的有益效果是：本发明工艺简单，可在多种极性溶剂中进行，所得石墨烯质量好，且用作辅助剥离的石墨烯量子点可循环使用。  

具体实施方式

实施例1

一种高质量石墨烯，包括下列重量份数的物质：石墨80份，过氧化苯甲酰27份，环己酮20份，聚异丁烯丁二酰亚胺14份，异丙醇25份，山梨糠醇酐单油酸酯10份，白碱7份，轻质粉5份，马来酸酐14份，六溴水散体6份，水70份。

实施例2

一种高质量石墨烯，包括下列重量份数的物质：石墨75份，过氧化苯甲酰13份，环己酮10份，聚异丁烯丁二酰亚胺5份，异丙醇20份，山梨糠醇酐单油酸酯5份，白碱3份，轻质粉1份，马来酸酐10份，六溴水散体3份，水45份。