[发明专利]一种利用对喷式气流粉碎机制备石墨烯微片的方法

权利要求书

1.一种利用对喷式气流粉碎机制备石墨烯微片的方法，其特征在于：先将石墨粉热处理并分散，然后层间脆化，通过对喷式气流粉碎机的粉碎喷嘴和加料喷嘴产生的撞击力、剪切力、摩擦力剥离石墨，获得层数在50-200层的分散均匀、流动性好、不易团聚的石墨烯微片，具体方法如下：

（1）将重量份为80-90的石墨粉、重量份为1-5的滑石粉和重量份为0.5-1.5的二甲基乙酰胺在高速混合反应机中，在加热温度为250-300℃条件下混合，以300-600rpm的转速搅拌分散30-60min，得到混合粉料；

（2）将氯化铁、氯化钾、聚乙二醇以质量比2-3:2-3:1配制成插层剂，然后将步骤（1）得到的混合粉料在插层剂中浸泡48h以上，通过离心机滤干、干燥得到预插层粉料；

（3）将步骤（2）得到的预插层粉料送入对喷式气流粉碎机中，对喷式气流粉碎机设置两个喷嘴，一个粉碎喷嘴以3.0-4.0MPa的压力喷入粉碎室，一个加料喷嘴以2.0-2.8MPa的压力喷入粉碎室，粉料在粉碎室内以射流的形式碰撞产生高强度的撞击力、剪切力、摩擦力，粉料在高速气流中反复冲击、切割摩擦的过程中,滑石粉和石墨层被不断剥离,通过分级室的筛选,不合格大颗粒粉料回流至粉碎室继续碰撞剥离，达到剥离要求的产品从产品出口产出，得到层数在50-200层的分散均匀、流动性好、不易团聚的的石墨烯微片。

2.根据权利要求1所述一种利用对喷式气流粉碎机制备石墨烯微片的方法，其特征在于：石墨粉为鳞片石墨、膨胀石墨、高取向石墨、热裂解石墨中的任一种，粒径介于50微米和500微米之间。

3.根据权利要求1所述一种利用对喷式气流粉碎机制备石墨烯微片的方法，其特征在于：滑石粉为片状滑石粉，粒径介于50微米和500微米之间，厚径比介于1:10和1:20之间。

4.根据权利要求1所述一种利用对喷式气流粉碎机制备石墨烯微片的方法，其特征在于：所述的对喷式气流粉碎机包括粉碎喷嘴、加料喷嘴、粉碎室、分级室、料斗、衬里、产品出口。

5.根据权利要求1所述一种利用对喷式气流粉碎机制备石墨烯微片的方法，其特征在于：所述的对喷式气流粉碎机设置了加料喷嘴和粉碎喷嘴两个喷嘴，所述加料喷嘴在粉碎室料斗侧，入口压力2.0-2.8MPa,入口直径6-10mm，所述粉碎喷嘴在与加料喷嘴相对的粉碎室另一侧，入口压力3.0-4.0MPa,入口直径6-10mm，压力通过压缩的惰性气体产生。

6.根据权利要求1所述一种利用对喷式气流粉碎机制备石墨烯微片的方法，其特征在于：所述方法制备的石墨烯微片满足在橡胶增强、塑料增强、涂料防腐、润滑、污水处理领域的应用。