[发明专利]一种石墨烯材料的粒径分级方法

说明书

本申请公开了一种石墨烯材料的粒径分级方法，包括以下步骤：将分级液加入含有石墨烯材料的分散液混合，沉淀，分离，洗涤，分散。通过本申请的粒径分级方法，石墨烯及其衍生材料能够进行快速、有效、精确的粒径分级，大大有利于更有效的发挥不同尺寸石墨烯材料的特性。

技术领域

本申请涉及一种粒径分级方法，特别地涉及石墨烯材料的粒径分级方法。

背景技术

石墨烯作为二维碳材料，只有一个原子的厚度，具有极其优异的导电性能、导热性能、机械强度等特性，因此石墨烯及其衍生物材料在电子器件、传感器、电池、环境等各种领域都有着潜在的应用，有些应用领域已经实现了工业化。

石墨烯及其衍生物包括氧化石墨烯、改性石墨烯作为二维纳米材料，其粒径对其性能有着至关重要的影响。例如导电应用领域需要大尺寸的石墨烯片，药物载体等需要材料渗透的领域则期望尺寸更小的石墨烯片。

目前石墨烯及其衍生物的分离方法中，由于石墨烯尺寸小、密度低，很难通过传统的离心和过筛的方式有效分离不同尺寸的石墨烯；而膜过滤技术效率低，且不论陶瓷膜还是高分子膜，其膜孔径并不完全均一，孔道不规则，并不能很好的分级石墨烯这种片层材料。目前的石墨烯粒径分级方法很难将不同尺寸的石墨烯材料进行有效的分离，从而难以发挥不同尺寸石墨烯的作用。因此需要发展一种容易实现且高效分级不同粒径石墨烯材料的方法。

发明内容

根据本申请的一个方面，提供了一种石墨烯材料的粒径分级方法，包括以下步骤：

将分级液加入含有石墨烯材料的分散液混合，沉淀，分离，洗涤，分散。

可选地，所述分级液调节含有石墨烯材料的分散液的pH至2～12。

可选地，所述分级液调节含有石墨烯材料的分散液的pH的上限是12、10、8、6、4，下限是2、4、6、8、10。

可选地，所述分级液调节含有石墨烯材料的分散液中的电解质的浓度为0.005～10.0mg/mL。

可选地，所述石墨烯材料的粒径分级方法，包括以下步骤：

将分级液加入含有石墨烯材料的分散液混合，沉淀，分离，洗涤，分散；重复上述步骤，至完成石墨烯材料的粒径分级。

可选地，所述石墨烯材料选自石墨烯、氧化石墨烯、还原氧化石墨烯、石墨烯量子点中的至少一种。

可选地，所述含有石墨烯材料的分散液中的石墨烯材料的粒径为50～10000nm。

可选地，所述含有石墨烯材料的分散液中的石墨烯材料的粒径上限为10000nm、4000nm、2000nm、1000nm，下限为50nm、100nm、200nm。

可选地，所述石墨烯材料的粒径分级包括粒径分布50～10000nm的石墨烯材料、氧化石墨烯材料、还原氧化石墨烯材料、石墨烯量子点材料。

可选地，含有石墨烯材料的分散液的分散剂选自水、乙醇、DMSO、甲醇、乙酸中的至少一种。

可选地，所述分散剂为水/乙醇。

可选地，所述水/乙醇的体积比为1:10～10:1。

可选地，所述含有石墨烯材料的分散液的浓度为0.01～10mg/mL。

可选地，所述含有石墨烯材料的分散液浓度的上限为10mg/mL、9mg/ml、8mg/ml、7mg/ml、6mg/ml，下限为0.01mg/mL、0.03mg/ml、0.05mg/ml、0.07mg/ml、1mg/ml。

可选地，所述分级液包括电解质分级液、酸分级液或碱分级液中的至少一种。