[实用新型]一种制备石墨烯颗粒的设备

说明书

本实用新型提供一种制备石墨烯颗粒的设备，包括：釜体、搅拌装置、粉末喷射装置、液体雾化装置，所述搅拌装置、粉末喷射装置、液体雾化装置均设置于所述釜体上并与所述釜体密闭连接。采用本实用新型公开的设备制备得到的石墨烯颗粒结构均一，密度约为1～2.0g/cm³。

技术领域

本实用新型属于新材料技术领域。具体涉及一种石墨烯颗粒及其制备方法，还涉及由石墨烯颗粒制备得到的石墨烯片及其制备方法，还涉及一种制备石墨烯颗粒的设备。

背景技术

石墨烯(Graphene)是已知最轻最薄，强度最高，比表面积大，物理化学稳定性好的二维材料，具有优异的导电、阻燃及增强增韧性能。但是，其大比表面积的特性，也导致石墨烯产品通常振实密度很小(在0.1g/cm³以下)，相同体积条件下，质量较小，向体系中添加时，低密度的石墨烯粉体易飘出，从而造成粉尘污染和石墨烯的浪费。针对其添加困难的问题较为常用的方式为将石墨烯粉体加入溶剂中进行加工等，但这会造成石墨烯片层的吸附重叠，降低其比表面积，并且改变其表面的化学能，从而影响其性能。目前，制备密度大的石墨烯颗粒的研究已有报道，CN104010965B将烃前体材料引入加热区，在加热区中加热烃前体材料，以从烃前体材料中形成石墨烯碳颗粒，并收集石墨烯碳颗粒，制备得到的石墨烯材料的比表面积BET约在50m²/g，品质较差，且收率低。CN102515152B将石墨烯分散于水或酒精中，超声处理，或球磨，造粒干燥，得到球状石墨烯；或将石墨烯粉体，搅拌分散在水中，分散处理，造粒干燥，得到球状石墨烯。水洗后的石墨烯的片层堆叠，其BET会下降明显，从而影响其性能。CN102120573A采用微波辐射下反应的方法得到石墨烯纳米球附着的石墨，然后通过分散离心制备得到石墨烯纳米球。石墨烯球不易分散为单体石墨烯，这样就弱化了石墨烯片的优良性质，限制了其应用范围；而且制备的石墨烯密度小体积大，在运输过程中会占用很大空间，造成资源的浪费。

背景技术部分的内容仅仅是实用新型人所知晓的技术，并不当然代表本领域的现有技术。

实用新型内容

针对现有技术不足中的一个或多个，本实用新型的一个方面提供一种石墨烯颗粒的制备方法；

本实用新型的另一个方面提供一种石墨烯颗粒以及利用所得石墨烯颗粒制备得到石墨烯片的方法；

本实用新型的又一个方面，还提供一种制备石墨烯颗粒的设备。

本实用新型通过以下技术方案具体实现：

在本实用新型的一个方面，提供了一种石墨烯颗粒的制备方法，包括：

将石墨烯粉体和含有粘合剂的极性溶剂均匀混合；和

所得混合物过筛干燥。

根据本实用新型的一个方面，所述将石墨烯粉体和含有粘合剂的极性溶剂均匀混合的方法包括：

将石墨烯粉体设置成稳定的悬浮体系；和

向石墨烯粉体的悬浮体系中喷射雾化的含有粘合剂的极性溶剂。

根据本实用新型的一个方面，所述含有粘合剂的极性溶剂中粘合剂含量为1～5vol％，优选1.2～4.5vol％。

根据本实用新型的一个方面，所述含有粘合剂的极性溶剂中的极性溶剂选自乙醇、水、甲醇、正丁醇、NMP、DMF或丙酮中的至少一种。

根据本实用新型的一个方面，所述含有粘合剂的极性溶剂中的粘合剂选自环氧树脂类粘合剂、聚氨酯类粘合剂、有机硅类粘合剂、聚丙烯酸酯类粘合剂、聚甲基丙烯酸酯类粘合剂或PVP中的至少一种。

根据本实用新型的一个方面，所述石墨烯为导电型石墨烯。

根据本实用新型的一个方面，所述石墨烯的比表面积BET≥450m²/g。