一种石墨烯的制备方法与流程

文档序号:16054071发布日期:2018-11-24 11:32阅读:150来源:国知局

本发明涉及一种石墨烯的制备方法,属化工技术领域。

背景技术

石墨烯(graphene)是一种由碳原子以sp2杂化为结合方式组成六边形呈蜂窝状有序排列的二维材料。自2004年单层石墨烯被成功制备以来,石墨烯各项优异的性能引起了科研学者以及工业界的广泛关注。理想的单层石墨烯的优异性质主要包括:高达2630m2·g-1的理论比表面积,97.7%的光学透过率,高达5300w/(m·k)的导热系数,超过15000cm2/(v·s)的常温电子迁移率,低至10-6ω·cm的电阻率,这些独特的性质使得石墨烯在能量储存、光电器件、气体传感器、复合材料以及光热疗等众多领域具有极高的应用价值和潜力,然而现有的石墨烯在制备过程中存在产量低下,成本高,因此有必要对其进行设计改进。



技术实现要素:

本发明要解决的技术问题是提供一种石墨烯的制备方法,以解决现有技术存在的制备工艺复杂和生产效率较低等问题。

为了解决上述技术问题,本发明采用的技术方案如下:

一种石墨烯的制备方法,包括以下步骤:

(1)首先称取一定量的石墨放入粉碎机中,进行粉碎,获得石墨粉;

(2.)将无水乙醇添加于上述粉碎机中,继续粉碎10-15h;

(3)将步骤(2)产物放入温度为200-300℃的烘干箱中干燥1-3h,获得干燥黑色粉末,并将产物投入粉碎机中继续粉碎2-8h;

(4)将步骤(3)产物投入到不锈钢自动加热反应釜中,同时对反应釜添加无水乙醇溶液,加热至温度为40-60℃时放入搅拌器进行搅拌1-2h;

(5)将步骤(4)所得溶液离心机中离心,离心完成后取上层液体放入蒸发器中,获得石墨烯,并将石墨烯继续放入粉碎机中粉碎,然后过滤,获得最终产品。

进一步的,所述粉碎机为球磨机,且该球磨机按照球料比5:1称取不锈钢球进行研磨。

进一步的,所述步骤(2)中无水乙醇分3次,等量的投入粉碎机中。

进一步的,所述步骤(4)中搅拌器为磁力搅拌器。

进一步的,所述蒸发器的温度为200-400℃,蒸发时间为1-2h。

进一步的,所述步骤(5)中离心机的转速物6000-8000rpm,离心时间为5-10min。

进一步的,所述步骤(5)中过滤采用20-80目滤筛进行过滤。

有益效果:与现有技术相比,本发明具有如下优势:

本发明提出的一种石墨烯的制备方法,原材料丰富,价格低廉,从而降低成本,并且在制备过程中,操作简单无污染,制得石墨烯产品,粒径较小,质量高,满足使用需求。

具体实施方式

根据下述实施例,可以更好地理解本发明。然而,本领域的技术人员容易理解,实施例所描述的内容仅用于说明本发明,而不应当也不会限制权利要求书中所详细描述的本发明。

实施例1

一种石墨烯的制备方法,包括以下步骤:

(1)首先称取一定量的石墨放入粉碎机中,进行粉碎,获得石墨粉;

(2.)将无水乙醇添加于上述粉碎机中,继续粉碎10h;

(3)将步骤(2)产物放入温度为200℃的烘干箱中干燥1h,获得干燥黑色粉末,并将产物投入粉碎机中继续粉碎2h;

(4)将步骤(3)产物投入到不锈钢自动加热反应釜中,同时对反应釜添加无水乙醇溶液,加热至温度为40-60℃时放入搅拌器进行搅拌1h;

(5)将步骤(4)所得溶液离心机中离心,离心完成后取上层液体放入蒸发器中,获得石墨烯,并将石墨烯继续放入粉碎机中粉碎,然后过滤,获得最终产品。

本实施例中,所述粉碎机为球磨机,且该球磨机按照球料比5:1称取不锈钢球进行研磨。

本实施例中,所述步骤(2)中无水乙醇分3次,等量的投入粉碎机中。

本实施例中,所述步骤(4)中搅拌器为磁力搅拌器。

本实施例中,所述蒸发器的温度为200-400℃,蒸发时间为1h。

本实施例中,所述步骤(5)中离心机的转速物6000rpm,离心时间为5min。

本实施例中,所述步骤(5)中过滤采用20目滤筛进行过滤。

实施例2

一种石墨烯的制备方法,包括以下步骤:

(1)首先称取一定量的石墨放入粉碎机中,进行粉碎,获得石墨粉;

(2.)将无水乙醇添加于上述粉碎机中,继续粉碎9h;

(3)将步骤(2)产物放入温度为150℃的烘干箱中干燥2h,获得干燥黑色粉末,并将产物投入粉碎机中继续粉碎4h;

(4)将步骤(3)产物投入到不锈钢自动加热反应釜中,同时对反应釜添加无水乙醇溶液,加热至温度为50℃时放入搅拌器进行搅拌1.5h;

(5)将步骤(4)所得溶液离心机中离心,离心完成后取上层液体放入蒸发器中,获得石墨烯,并将石墨烯继续放入粉碎机中粉碎,然后过滤,获得最终产品。

本实施例中,所述粉碎机为球磨机,且该球磨机按照球料比5:1称取不锈钢球进行研磨。

本实施例中,所述步骤(2)中无水乙醇分3次,等量的投入粉碎机中。

本实施例中,所述步骤(4)中搅拌器为磁力搅拌器。

本实施例中,所述蒸发器的温度为300℃,蒸发时间为1.5h。

本实施例中,所述步骤(5)中离心机的转速物7000rpm,离心时间为8min。

本实施例中,所述步骤(5)中过滤采用40目滤筛进行过滤。

实施例3

一种石墨烯的制备方法,包括以下步骤:

(1)首先称取一定量的石墨放入粉碎机中,进行粉碎,获得石墨粉;

(2.)将无水乙醇添加于上述粉碎机中,继续粉碎15h;

(3)将步骤(2)产物放入温度为00℃的烘干箱中干燥3h,获得干燥黑色粉末,并将产物投入粉碎机中继续粉碎8h;

(4)将步骤(3)产物投入到不锈钢自动加热反应釜中,同时对反应釜添加无水乙醇溶液,加热至温度为60℃时放入搅拌器进行搅拌2h;

(5)将步骤(4)所得溶液离心机中离心,离心完成后取上层液体放入蒸发器中,获得石墨烯,并将石墨烯继续放入粉碎机中粉碎,然后过滤,获得最终产品。

本实施例中,所述粉碎机为球磨机,且该球磨机按照球料比5:1称取不锈钢球进行研磨。

本实施例中,所述步骤(2)中无水乙醇分3次,等量的投入粉碎机中。

本实施例中,所述步骤(4)中搅拌器为磁力搅拌器。

本实施例中,所述蒸发器的温度为400℃,蒸发时间为2h。

本实施例中,所述步骤(5)中离心机的转速物8000rpm,离心时间为10min。

本实施例中,所述步骤(5)中过滤采用80目滤筛进行过滤。

有益效果:与现有技术相比,本发明具有如下优势:

本发明提出的一种石墨烯的制备方法,原材料丰富,价格低廉,从而降低成本,并且在制备过程中,操作简单无污染,制得石墨烯产品,粒径较小,质量高,满足使用需求。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

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