[发明专利]一种石墨烯生产工艺

说明书

本发明属于石墨烯生产技术领域，具体的说是一种石墨烯生产工艺，该工艺采用研磨剥离机，该研磨剥离机包括机架；还包括控制模块、研磨模块和阻挡板；阻挡板的数目为两个，阻挡板固定安装在机架的顶部，阻挡板用于配合研磨模块的抖动；研磨模块位于机架的中部，研磨模块用于石墨粉体的研磨；控制模块的数目为两个，控制模块位于机架的外侧，控制模块用于控制研磨模块的分离；本发明在第一电机的转动中，一号齿轮、一号椭圆齿轮和二号椭圆齿轮的相互啮合转动，使得相应的一号杆带动下磨盘和二号杆带动上磨盘进行闭合和分离，在闭合时进行石墨烯的研磨剥离，分离时进行上磨盘的清理，从而提高了石墨烯研磨剥离的效率和品质。

技术领域

本发明属于石墨烯生产技术领域，具体的说是一种石墨烯生产工艺。

背景技术

石墨烯是一种片状二维材料，其中的碳原子以sp2杂化轨道组成六角蜂巢晶格结构。这种特殊的二维结构导致石墨烯呈现出各种特殊的性能，如高强度、高硬度、高导热性和导电性；由于这些结构特点和性能特点，石墨烯被誉为用来制造保护涂层、透明可弯折电子元件、超大容量电容器等最有希望的潜在材料。需要补充的是，严格意义上说，石墨烯是一种单层的片状；不过由于单层石墨烯的制备难度，一般也把具有相近性能的寡层石墨烯也归类于石墨烯的范畴内。

目前，石墨烯制备的方法主要有：化学生长法和物理剥离法。相比于效率低、不适合于工业化批量生产的化学生长法，物理剥离法主要是采用低廉的石墨为原料，通过对石墨晶体施加机械力使石墨层间发生剥离，打破石墨层间的范德华力，形成单片石墨烯或寡层石墨烯，这种物理剥离方法更具有工业化前景和适合规模化生产。因此，物理剥离方法的优劣，决定所生产的石墨烯产品的好坏。一种具有高效率且不影响石墨烯研磨剥离时产品品质的装置显得尤为重要。

现有技术中也出现了一些石墨烯研磨剥离的技术方案，如申请号为201410567235.9的一项中国专利公开了石墨烯生产技术领域内的石墨烯研磨剥离装置包括配合的上、下磨盘、用于驱动上磨盘转动的驱动机构以及用于收集研磨后产物的集料机构；上、下磨盘之间形成水平的接触面，上磨盘设有上进料口，下磨盘设有下进料口，上、下进料口均连通至上、下磨盘之间的接触面，下进料口的下端与一进水管密封连接；且下磨盘上端面设有凹槽，上进料口的下端面转动绕成的环形区域被包围在凹槽内。

该技术方案能够实现石墨烯的成功剥离。但是，该技术方案未对研磨剥离后的磨盘进行清理，使得存留在磨盘中的石墨烯与下次研磨剥离的石墨烯混合，影响石墨烯生产的品质，且存留的石墨烯附着在磨盘中，影响石墨烯研磨剥离的效率。因此，该技术方案存在不足。

发明内容

为了弥补现有技术的不足，本发明提出的一种石墨烯生产工艺，该工艺采用研磨剥离机，该研磨剥离机通过一号伸缩杆的伸缩和舒张控制第一电机的位置，在第一电机的转动中，一号齿轮、一号椭圆齿轮和二号椭圆齿轮的相互啮合转动，使得相应的一号杆带动下磨盘和二号杆带动上磨盘进行闭合和分离，在闭合时进行石墨烯的研磨剥离，分离时进行上磨盘的清理，从而提高了石墨烯研磨剥离的效率和品质。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：本发明所述的一种石墨烯生产工艺，该工艺包括以下步骤：

步骤一：将乙醇、环戊二烯、三价铁盐和助磨剂按照比例配置成剥离液；

步骤二：将石墨鳞片与步骤一中的剥离液放入到混合机中进行混合；

步骤三：将步骤二中混合好的石墨鳞片放入到研磨剥离机中进行剥离；

步骤四：将步骤三中剥离后的悬浮液进行收集，静置后得到石墨烯的初产品；

步骤五：将步骤四中的初产品放入到离心机中进行离心处理，取上层清液；

步骤六：将步骤五中离心后的上层清液放入到真空过滤装置中进行过滤；

步骤七：将步骤六中过滤后留下的物质进行洗涤，并放在冷冻干燥装置中进行冷冻，冷冻后，得到石墨烯产品；