[发明专利]石墨烯粉末及改善石墨烯缺陷的方法

权利要求书

1.一种改善石墨烯缺陷的方法，包括：

于容置有石墨烯粉末且符合超临界流体环境的反应槽中，通入并使具反应化合物及超临界流体的混合流体浸渗所述反应槽内的石墨烯粉末，其中所述反应化合物包括碳、氢、氮、硅或氧元素的化合物，以钝化并修复所述石墨烯粉末的石墨烯结构缺陷；以及

使所述混合流体与所述石墨烯粉末分离，并以分子筛吸附混合流体中残存的石墨烯粉末。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述反应化合物于所述超临界流体环境下转变为离子态，以与所述石墨烯的结构缺陷反应形成键结，其中，所述反应化合物的分子量不超过200克/摩尔。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述反应化合物包括选自有机硅化合物、烷烃、烯烃、炔烃、氨分子及其衍生物、氢氧化物及有机碱所组成组的至少一种。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述超临界流体包括二氧化碳、氮气、乙烯，丙烷，丙烯或水。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当所述超临界流体为二氧化碳时，所述反应化合物包括选自硅烷化合物、乙烯、甲烷、乙炔、氨气及水所组成组的至少一种，其中，所述硅烷化合物包括甲硅烷、甲基硅烷或二甲基硅烷。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述反应化合物与超临界流体的体积比为1:1至1:10，且所述反应槽内的石墨烯粉末与所述混合流体的体积比例为0.01至1000。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述反应槽的压力为50至100标准大气压，且所述反应槽的温度为25至400℃，且所述浸渗时间为2至60分钟。

8.根据权利要求1所述的方法，还包括于通入所述混合流体前或同时，将石墨材料制成石墨烯粉末。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述石墨烯粉末是在通入所述混合流体前，于一独立于所述反应槽的制备槽中将所述石墨材料制成石墨烯粉末，并使所述石墨烯粉末传送至所述反应槽内。

10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述石墨烯粉末是在通入所述混合流体时，于所述反应槽中将所述石墨材料制成石墨烯粉末，其中，所述反应槽内还设有研磨装置，以物理剥层方式制备所述石墨烯粉末。

11.根据权利要求10所述的方法，还包括于浸渗所述石墨烯粉末后，静置所述石墨烯粉末和混合流体至少30分钟，以沉降石墨烯粉末。

12.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述分子筛设于所述反应槽内的层体，其中，所述分子筛的孔径小于50微米。

13.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，使所述混合流体与所述石墨烯粉末分离的步骤包括将所述混合流体馈入独立于反应槽的分离槽中，其中，所述分离槽内还设有分子筛。

14.根据权利要求13所述的方法，还包括以管径小于1毫米的管线连接所述反应槽与所述分离槽，且控制所述混合流体于所述管线内的流速为至少400米/秒。

15.根据权利要求1所述的方法，还包括将所述混合流体与所述石墨烯粉末分离后，过滤所述混合流体；以及回流所述混合流体至所述反应槽中，且回流所述混合流体的回流比为5至20％。