[发明专利]大片径石墨烯的制备方法和大片径石墨烯

摘要

本发明属于纳米材料技术领域，涉及石墨烯材料，具体涉及大片径石墨烯的制备方法和大片径石墨烯。本发明提供的大片径石墨烯的制备方法，以石墨为原料，以高粘度的糖浆为剥离助剂，通过机械剥离方式制备获得大片径石墨烯；其中，所述糖浆的粘度范围为5×104～1.5×106厘泊。同时在分离后可以通过简单的减压蒸馏实现糖浆的再生和循环使用，工艺简单，条件温和，成本低，高效环保，所制备的石墨烯材料具有片径大导电高的优点。

主权项

1.一种大片径石墨烯的制备方法，其特征在于，所述方法以石墨为原料，以高粘度的糖浆为剥离助剂，通过机械剥离方式制备获得大片径石墨烯；

其中，所述糖浆的粘度范围为5×10⁴～1.5×10⁶厘泊。

2.根据权利要求1所述的大片径石墨烯的制备方法，其特征在于，所述糖浆的粘度范围为9×10⁴～1×10⁶厘泊；

优选地，所述糖浆的粘度范围为1×10⁵～9×10⁵厘泊。

3.根据权利要求1或2所述的大片径石墨烯的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

先按照一定比例将石墨与高粘度的糖浆进行混合，并将混合物料转移到机械剥离设备中进行机械剥离，得到石墨烯和糖浆的混合物；

然后将石墨烯和糖浆的混合物置于水中，离心、洗涤，分别收集上清液和下层固体，获得大片径石墨烯。

4.根据权利要求1或2所述的大片径石墨烯的制备方法，其特征在于，所述高粘度的糖浆中，糖类物质包括单糖和二糖中的至少一种；

优选地，所述单糖包括葡萄糖、果糖和半乳糖中的至少一种；

优选地，所述二糖包括蔗糖、乳糖和麦芽糖中的至少一种；

优选地，所述高粘度的糖浆中，水的含量≤30wt％，蔗糖的含量≥30wt％，果糖的含量≥25wt％。

5.根据权利要求1或2所述的大片径石墨烯的制备方法，其特征在于，高粘度的糖浆与石墨的质量比为20：1～200：1；

优选地，机械剥离的时间为0.5～36h。

6.根据权利要求1或2所述的大片径石墨烯的制备方法，其特征在于，机械剥离过程中，机械剥离设备包括三辊研磨机、高速分散机和球磨机中的至少一种。

7.根据权利要求3所述的大片径石墨烯的制备方法，其特征在于，将所述石墨烯和糖浆的混合物置于温度为55～85℃的热水中，一次离心、洗涤收集上清液；

再将下层固体洗涤离心3～5次，去除残余的糖类物质，获得大片径石墨烯。

8.根据权利要求3所述的大片径石墨烯的制备方法，其特征在于，还包括回收糖浆的步骤：将收集的上清液，在50～95℃的条件下进行减压蒸馏，浓缩获得再生的糖浆，重复利用；

优选地，再生的糖浆中，水的含量＜30wt％。

9.根据权利要求1或2所述的大片径石墨烯的制备方法，其特征在于，所述石墨包括天然石墨、膨胀石墨、高取向石墨和热裂解石墨中的一种或多种的混合物，任意两种及以上混合时为任意配比；

优选地，石墨的粒径为40～15000目。

10.如权利要求1～9任一项所述的制备方法制备得到的大片径石墨烯。