[发明专利]一种利用石墨烯量子点机械剥离制备石墨烯的方法有效
申请号: | 201510965633.0 | 申请日: | 2015-12-22 |
公开(公告)号: | CN105399090B | 公开(公告)日: | 2018-11-09 |
发明(设计)人: | 陈庆;曾军堂;叶任海;陈兵 | 申请(专利权)人: | 成都新柯力化工科技有限公司 |
主分类号: | C01B32/19 | 分类号: | C01B32/19 |
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地址: | 610091 四川省*** | 国省代码: | 四川;51 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 石墨烯 氨气 复合碳素材料 机械剥离 量子点 超临界状态 低温固态 高压釜 挤出物 制备 螺杆挤出机 有机小分子 剥离石墨 干法制备 膨化产物 碳素材料 循环流动 内压力 常压 超声 降压 膨化 固化 | ||
1.一种利用石墨烯量子点机械剥离制备石墨烯的方法,其特征在于,所述方法采用石墨烯量子点作为剥离剂,超临界氨气作为输运载体,包括以下步骤:
a. 将石墨烯量子点和碳素材料置于高压釜内,通入氨气气体,加热高压釜,当温度达到预定值后增加釜内压力,使氨气处于超临界状态下保持循环流动;
b. 保持所述高压釜内压力不变,降低温度使处于超临界状态下的氨气固化,得到低温固态复合碳素材料,用螺杆挤出机机械剥离所述低温固态复合碳素材料,获得所述固态复合碳素材料的挤出物,其中,所述低温固态复合碳素材料的层与层之间由固氨包裹的石墨烯量子点填充;
c. 降压升温至常温常压,所述挤出物膨化,获得膨化产物并进行超声分离,获得石墨烯粉;
其中,步骤a 中所述石墨烯量子点为厚度在0.5~1.5 nm,片径尺寸在20~80 nm 的石墨烯量子点。
2.根据权利要求1 所述的一种利用石墨烯量子点机械剥离制备石墨烯的方法,其特征在于,步骤a 中,所述碳素材料包括:致密结晶状石墨,鳞片石墨、膨胀石墨或可膨胀石墨。
3.根据权利要求1 所述的一种利用石墨烯量子点机械剥离制备石墨烯的方法,其特征在于,步骤a 中,所述石墨烯量子点和所述碳素材料的质量比为1:1~1:100。
4.根据权利要求1 所述的一种利用石墨烯量子点机械剥离制备石墨烯的方法,其特征在于,步骤a 中,高压釜的温度为90~150℃,增加高压釜内的压力至10~15MPa。
5.根据权利要求1 所述的一种利用石墨烯量子点机械剥离制备石墨烯的方法,其特征在于,步骤b 中,所述螺杆挤出机的螺杆转速为100~600 转/ 分钟。
6.根据权利要求1 所述的一种利用石墨烯量子点机械剥离制备石墨烯的方法,其特征在于,步骤c 中,降压速度为10~20MPa/s,升温速度为50~100℃ /s。
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