[发明专利]通过压缩流连续产生剥离型2D层状材料

权利要求书

1.一种用于连续产生剥离型二维(2D)材料的方法，所述方法包括

·提供2D层状材料；

·提供可压缩流体；

·使所述2D层状材料与所述可压缩流体混合，从而形成2D材料混合物；以及

·使所述2D材料混合物穿过敛散喷嘴以在所述可压缩流体嵌入所述2D层状材料之前剥离所述2D层状材料。

2.如权利要求1所述的方法，其中所述2D层状材料包括石墨、石墨烯、氮化硼(BN)、单层BN、二硫化钼(MoS₂)、单层MoS₂或其任何组合。

3.如权利要求1所述的方法，其中所述可压缩流体包括空气、氮气、二氧化碳、氦气或其任何组合。

4.如权利要求1所述的方法，其中所述2D材料混合物中的所述2D层状材料的浓度是约0.01毫克/毫升(mg/mL)至约0.4mg/mL。

5.如权利要求1所述的方法，其中所述敛散喷嘴包括德拉瓦尔喷嘴、阀、孔口、细管或其任何组合。

6.如权利要求5所述的方法，其中阀包括针形阀、蝶形阀、球形阀、夹管阀、可调节流量阀、单向流量阀或其任何组合。

7.如权利要求1所述的方法，其中使所述2D材料混合物穿过所述敛散喷嘴包括向所述2D材料混合物施加约200磅/平方英寸(psi)至约4000psi的压力。

8.如权利要求1所述的方法，其中所述2D材料混合物以小于所述可压缩流体中的声速的速度进入所述敛散喷嘴。

9.如权利要求1所述的方法，其中所述2D材料混合物以大于所述可压缩流体中的声速的速度离开所述敛散喷嘴。

10.如权利要求1所述的方法，其中所述敛散喷嘴具有约0.005毫米(mm)至约0.5mm的喉道尺寸。

11.如权利要求1所述的方法，其中所述敛散喷嘴具有约3mm至约10mm的入口或出口尺寸。

12.如权利要求1所述的方法，其中所述敛散喷嘴具有约15厘米(cm)至约60cm的长度。

13.如权利要求1所述的方法，其中所述敛散喷嘴的喉道与入口尺寸比和喉道与出口尺寸比中的至少一个为约15至约60。

14.如权利要求1所述的方法，其中产生所述剥离型2D材料的所述2D层状材料的百分比是约50％至约100％。

15.如权利要求1所述的方法，其中所述剥离型2D材料包括多个纵横比为约10至约300的薄片。

16.如权利要求1所述的方法，其中所述剥离型2D材料包括多个平均厚度为约0.35纳米(nm)至约10nm的薄片。

17.如权利要求1所述的方法，其中所述剥离型2D材料包括多个平均长度为约50nm至约1,600nm的薄片。

18.如权利要求1所述的方法，其中所述剥离型2D材料包括多个包括至多约20层的薄片。

19.如权利要求1所述的方法，其中所述2D材料混合物还包含溶剂。

20.如权利要求1所述的方法，其还包括离心所述剥离型2D材料。

21.如权利要求20所述的方法，其中所述离心以约700转/分钟(rpm)至约4,000rpm的速率进行。