基于γ射线辐照一步制备氟化石墨烯的方法
【专利摘要】一种基于γ射线辐照一步制备氟化石墨烯的方法，即采用γ射线对含CF4气体氛围中的石墨烯进行辐照处理，得到氟化石墨烯产物。本发明方法是利用γ射线粒子能量高、穿透力强的特点，使CF4气体与石墨烯在γ射线辐照下发生接枝反应，从而得到氟化石墨烯。本发明方法操作过程简单、成本低廉，绿色环保，可实现工业化批量生产。
【专利说明】基于Y射线辐照一步制备氟化石墨烯的方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于无机碳材料改性领域，特别是涉及一种υ射线辐照一步制备氟化石 墨烯的方法。
【背景技术】
[0002] 石墨烯是一种新型二维平面纳米材料，它是由一层密集的、包裹在蜂巢晶体点阵 上的碳原子组成，是世界上最薄的二维材料，其厚度仅为0. 35nm，比表面积高达2600m2/g， 这种特殊结构蕴含了丰富而新奇的物理现象，使石墨烯表现出许多优异性质。例如，石墨烯 的强度是已测试材料中最高的，是钢的100多倍；其载流子迁移率是目前已知的具有最高 迁移率的锑化铟材料的两倍；其热导率是金刚石的3倍；而且还具有室温量子霍尔效应及 室温铁磁性等特殊性质。
[0003] 但石墨烯是零带隙的半导体材料，需打开其带隙以扩展其应用范围。目前研究都 发现对石墨烯进行氟化可打开其带隙，得到氟化石墨烯。氟化石墨烯是一种机械强度高，化 学和热学性能稳定的纳米材料。这种新材料性能非常类似聚四氟乙烯，通常称之为二维聚 四氟乙烯。然而，如何方便的得到氟化石墨烯是目前的一个难题。一般方法如电化学法、等 离子体处理等方法氟化效果具有时效性，且工艺繁琐难以应用到大规模的工业生产。Y射 线作为一种能有效改性石墨烯结构与性能的方法，能使石墨烯内部的共价键打开，接枝上 异质元素，同时该方法还具有改性均匀、穿透性强、绿色、低成本等优势，可以用来大规模制 备氟化石墨烯。
【发明内容】
[0004] 为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种操作过程简单、成本低廉的基于 Y射线辐照一步制备氟化石墨烯的方法。
[0005] 基于Y射线辐照一步制备氟化石墨烯的方法，即采用Y射线在含CF4的气体中 辐照石墨烯，得到氟化石墨烯产物。
[0006] 含CF4的混合气体中CF4气体体积含量为20 %?100 %。
[0007] 将石墨烯置于6°Co的辐照源室内，辐照处理温度为0?80°C，辐照剂量率为 0· 6X103Gy/h ?4X103Gy/h，辐照剂量为 lX104Gy ?5X105Gy。
[0008] 本发明提供的基于Y射线辐照一步制备氟化石墨烯的方法是利用Y射线粒子能 量高、穿透力强的特点，使插层进入石墨烯层间的CF 4与石墨烯发生接枝反应，从而形成氟 化石墨烯。本发明方法具有操作过程简单、成本低廉，绿色环保等优点，可实现工业化批量 生产。 具体实施方案
[0009] 下面结合具体实施例对本发明提供的基于Y射线辐照一步制备氟化石墨烯的方 法进行详细说明。
【权利要求】
1. 一种基于Y射线辐照一步制备氟化石墨烯的方法，其特征在于：采用Y射线在含 cf4气体的氛围中辐照石墨烯，得到氟化石墨烯产物。
2. 根据权利要求1所述的基于Y射线辐照一步制备氟化石墨烯的方法，其特征在于： 混合气体中CF4气体体积含量为20 %?100 %。
3. 根据权利要求1所述的基于Y射线辐照一步制备氟化石墨烯的方法，其特征在于： 石墨烯置于6°Co的辐照源室内，辐照处理温度为0?80°C，辐照剂量率为0. 6 X 103Gy/h? 4X103Gy/h，辐照剂量为 lX104Gy ?5X105Gy。
【文档编号】C01B31/04GK104098093SQ201410385041
【公开日】2014年10月15日 申请日期:2014年8月1日 优先权日:2014年8月1日
【发明者】徐志伟, 吴凡, 吴腾飞, 陈磊, 周宝明, 石睫, 李静, 马美君 申请人:天津工业大学