[发明专利]一种纳米石墨烯微片及其制备方法

说明书

本发明提供一种纳米石墨烯微片及其制备方法，所述纳米石墨烯微片的制备方法包括步骤：将石墨粉或其与有机溶剂加入到胶黏剂中，得到预混物；将所述预混物放入研磨机中研磨，得到含预剥离石墨粉的混合物；将所述混合物溶解在有机溶剂中，过滤得到预剥离石墨粉；将所述预剥离石墨粉放入超声仪中做超声处理，再依次经洗涤、过滤、干燥处理得到纳米石墨烯微片。本发明解决了现有纳米石墨烯微片制备成本高，对环境不友好，不能大规模生产的问题。

技术领域

本发明涉及石墨烯技术领域，尤其涉及一种纳米石墨烯微片及其制备方法。

背景技术

目前，石墨烯的制备有氧化还原法、化学气相沉积法、机械剥离法、化学合成法、外延生长法、电化学法等主要方法。每一种方法有其各自的优势与特点，如氧化还原法是先将石墨进行预氧化，使石墨片层带有羟基和羧基等亲水基团，因此高度氧化的石墨层片可有效分散于水性介质中，再将其还原，得石墨烯。此类方法虽然可大批量制备石墨烯，但由于氧化过程，破坏了石墨烯的化学结构，且还原难于达到完全等原因，导致其力学和电学等性质均与理想状态有较大的偏差。化学气相沉积法虽然制备工艺简单，也可实现大面积生制备高质量的石墨烯，但是，由于其产品一般为薄层状，且需要将其转移到各种基体上，所需材料昂贵，制备受到限制。机械剥离法虽然在不破坏石墨片层的化学结构，还能很好的保留石墨烯的主要特性，但其制备效率极低，导致其制备和应用受到严重限制。而同为纳米石墨基材料的纳米石墨烯微片最近在科研和应用领域越来越受到关注。

石墨烯微片（Graphene Nanoplatelets，GNPs）可以看做是多层石墨烯片的层状堆积体，也被称为石墨烯纳米片（Graphene Nanosheets，GNSs），厚度（10层以上）明显比石墨烯厚，在纳米范围内（5-100纳米范围内），但尺寸（径向宽度）可达数个微米到十个微米级别，因而具有超大的形状比和独一的石墨化平面结构。GNPs 很好地保留了石墨长程有序的碳 sp² 平面结构，作为一种二维片层状材料，具备优异的机械强度、导电导热性以及良好的耐腐蚀耐高温和润滑特性。虽然在力学、电学、热学方面不如石墨烯性能优良，但可加工性和在聚合物中的分散性要优于石墨烯，可与聚合材料均匀复合形成良好的复合界面，且拥有较低的成本，因而可以广泛的应用于纳米复合材料中作为纳米填料增强体。

但是GNPs 的大规模制备和应用，还存在规模化生产技术问题、成本问题等。

因此，现有技术还有待于改进和发展。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的缺陷，本发明提供一种纳米石墨烯微片及其制备方法，旨在为解决现有技术中纳米石墨烯微片制备方法工艺复杂，生产周期长，对环境不友好的问题。

本发明解决技术问题所采用的技术方案如下：

一种纳米石墨烯微片的制备方法，其中，包括步骤：

将石墨粉或其与有机溶剂加入到胶黏剂中，得到预混物；

将所述预混物放入研磨机中研磨，得到含预剥离石墨粉的混合物；

将所述混合物溶解在有机溶剂中，过滤得到预剥离石墨粉；

将所述预剥离石墨粉放入超声仪中做超声处理，再依次经洗涤、过滤、干燥处理得到纳米石墨烯微片。

所述的纳米石墨烯微片的制备方法，其中，所述石墨粉为天然鳞片石墨粉和膨胀石墨粉中的任一种。

所述的纳米石墨烯微片的制备方法，其中，所述有机溶剂为无水乙醇、丙酮中的一种或两种。

所述的纳米石墨烯微片的制备方法，其中，以质量份数计，所述预混物包括：有机溶剂0-5份、石墨粉0.5-4份、胶黏剂10-50份。

所述的纳米石墨烯微片的制备方法，其中，所述胶黏剂为环氧树脂，酚醛树脂，脲醛树脂、聚酯、聚醚、聚酰胺、聚丙烯酸酯中的一种或多种。