[发明专利]一种膨胀石墨烯制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种膨胀石墨烯制备方法，属新材料技术领域。

背景技术

目前在进行膨胀石墨烯生产加工过程中，所采用的生产工艺多是直接套用的膨胀石墨的生产加工工艺，虽然可以满足对膨胀石墨烯生产加工的需要，但由于工艺与石墨烯特性存在较大的差异，从而导致当前在进行石墨烯进行生产时，物料损耗和能耗均相对较大，同时也导致制备的石墨烯的体积膨胀能力相对较差，且体积膨胀后石墨烯易发生锻炼现象，从而导致当前的膨胀石墨烯产品质量稳定性相对较差，不能有效满足实际使用的需要，因此针对这一现状，需要开发一种全新的膨胀石墨烯专用生产工艺，以满足实际使用的需要。

发明内容

本发明的目的是提供本发明提供一种膨胀石墨烯制备方法。

为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种膨胀石墨烯制备方法，包括以下步骤；

第一步，石墨净化，将粉状石墨首先通过高压空气驱动，依次通过磁选设备，对粉状石墨进行磁选过滤作业；

第二步，石墨混合，完成第一步后，在高压空气驱动下，将粉状石墨与无机盐膨胀剂一同输送至反应釜内，并以50—500转/分钟速度匀速单向搅拌，并在完成物料混合作业后，在20℃—40℃恒温环境下搅拌10—30分钟，将粉状石墨与无机盐膨胀剂搅拌均匀备用；

第三步，初步反应，完成第二步作业后，将第二步制备的混合物料在3—10分钟内匀速输送到氯磺酸中，并搅拌均匀，并在完成物料混合后，保持对混合物料搅拌，并在5—15分钟内将混合物聊温度升高至25℃—50℃，保温搅拌10—35分钟后，在保持搅拌状态下自然冷却至常温；

第四步，超声波剥离，完成第三步后，向混合物中添加超声波剥离剂，并通过对混合物进行超声波剥离，从而得到石墨烯分散液，然后对石墨烯分散液进行固液分离，将分离后的固态物料收集存放备用；

第五步，清洗，将第四步得到的固态物料由压力为1.5—3倍大气压的去离子进行清洗，并在清洗后进行固液分离，然后循环清洗至少三次，并在完成最用依次清洗并固液分离后，将得到的固态物料通入到造粒设备中造粒，然后对制备的石墨烯颗粒干燥即可得到成品。

进一步的，所述的第二步中，石墨与无机盐膨胀剂混合比例为1：3—50。

进一步的，所述的第三步中混合物料与氯磺酸的混合比例为1：3—50。

进一步的，所述的第四步中混合物料与超声波剥离剂的混合比例为1：10—60。

进一步的，所述的第五步中，石墨烯颗粒干燥后的含水量不大于5%。

本发明合成工艺简单，操作简便，一方面可有效的提高膨胀石墨烯生产加工作业的工作效率和产品质量，并有效的降低生产过程中的物料损耗和能量损耗，从有效的降低了膨胀石墨烯生产成本，另一方面可有效的提高膨胀石墨烯体积膨胀能力，并确保体积膨胀时石墨烯结构不受损，从而有效的提高了石墨烯产品使用性能。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明制造工艺流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明的附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

如图1所示的一种膨胀石墨烯制备方法，包括以下步骤；

第一步，石墨净化，将粉状石墨首先通过高压空气驱动，依次通过磁选设备，对粉状石墨进行磁选过滤作业；

第二步，石墨混合，完成第一步后，在高压空气驱动下，将粉状石墨与无机盐膨胀剂一同输送至反应釜内，并以150转/分钟速度匀速单向搅拌，并在完成物料混合作业后，在35℃恒温环境下搅拌20分钟，将粉状石墨与无机盐膨胀剂搅拌均匀备用；

第三步，初步反应，完成第二步作业后，将第二步制备的混合物料在8分钟内匀速输送到氯磺酸中，并搅拌均匀，并在完成物料混合后，保持对混合物料搅拌，并在10分钟内将混合物聊温度升高至40℃，保温搅拌10分钟后，在保持搅拌状态下自然冷却至常温；