[发明专利]一种绿色高效剥离石墨制备石墨烯的方法

权利要求书

1.一种绿色高效剥离石墨制备石墨烯的方法，其特征在于，以氨基化茶多酚为插层剥离剂，加入到锂盐无水有机溶剂中作为电解液，配置成剥离介质，以石墨作为阴极，惰性金属电极为阳极，通入直流电发生电化学反应，将电解后的产物通过低温高压均质或/和超声的机械作用下，进行二次物理液相剥离，然后进行分离和洗涤，最后高温干燥得到石墨烯粉体。

2.如权利要求1所述一种绿色高效液相剥离石墨制备石墨烯的方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、以氨基化茶多酚为插层剥离剂，锂盐为电解质和分散剂，混合到无水有机溶剂中配置成剥离介质；

S2、将S1中得到的剥离介质作为电解液，石墨电极作为阴极，惰性金属电极作为阳极，通入恒压直流电，进行电化学反应；

S3、将S2中得到的插层石墨烯预剥离分散液通过低温高压均质或/和超声的机械作用下，进行二次物理液相剥离反应，得到石墨烯混合分散体系；

S4、将S3中所得到的石墨烯混合分散体系进行分离和洗涤，得到水性石墨烯浆料；

S5、将S4中所制备的水性石墨烯浆料，高温干燥得到石墨烯粉体。

3.根据权利要求2所述的一种绿色高效剥离石墨制备石墨烯的方法，其特征在于，在S1的操作步骤中，所述氨基化茶多酚是通过使用液氨在低温-20℃和高压0.8Mpa下与茶多酚反应改性的产物，茶多酚的化学成分由儿茶素类、黄酮类、花青素类和酚酸类物质的一种或几种组成，茶多酚是从不同品种茶中提取。

4.根据权利要求2所述的一种绿色高效剥离石墨制备石墨烯的方法，其特征在于，在S1的操作步骤中，所述锂盐为LiPF6、LiClO4、LiBF4、LiAsF6中的一种或几种组成，所述剥离介质中的插层剥离剂浓度为0.1－20.0 wt％，所述锂盐的摩尔浓度为0.1－2.0 mol/L，所述无水有机溶剂为环状碳酸酯、链状碳酸酯、羧酸酯类中的一种或几种组成。

5.根据权利要求2所述的一种绿色高效剥离石墨制备石墨烯的方法，其特征在于，在S2的操作步骤中，所述石墨电极为鳞片石墨、膨胀石墨、氧化石墨和定向热解石墨等压制成的电极，电极形状可以是棒状、片状或块状等，所述惰性金属电极为铂和金等，电极形状可以是棒状、片状或网状等。

6.根据权利要求2所述的一种绿色高效剥离石墨制备石墨烯的方法，其特征在于，在S2的操作步骤中，所述恒压直流电的电压为1-30V。

7.根据权利要求2所述的一种绿色高效剥离石墨制备石墨烯的方法，其特征在于，在S3的操作步骤中，所述低温高压均质的条件为低温范围1.0－10℃，高压范围1500－2000bar，超声频率20000－25000 Hz，超声温度40－80 ℃，所述液相剥离反应时间为0.5－5.0h。

8.根据权利要求2所述的一种绿色高效剥离石墨制备石墨烯的方法，其特征在于，在S4的操作步骤中，所述分离方法为高速离心、真空抽滤和板框压滤中的一种或多种，所述洗涤次数为1－6次。

9.根据权利要求2所述的一种绿色高效剥离石墨制备石墨烯的方法，其特征在于，在S4的操作步骤中，所述水性石墨烯浆料中石墨烯含量为1－10 wt％，氨基化茶多酚含量＜0.5wt％。

10.根据权利要求2所述的一种绿色高效剥离石墨制备石墨烯的方法，其特征在于，在S5的操作步骤中，所述高温干燥方式为真空干燥、喷雾干燥、微波干燥和超临界干燥中的一种或多种组合。