大量合成石墨烯和衍生物的系统和方法与流程

文档序号:24728473发布日期:2021-04-16 17:57阅读:来源:国知局

技术特征:
1.一种石墨烯和多个衍生物的合成方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:由颗粒形式的一陶瓷材料合成一陶瓷基板的步骤,并且其中,所述陶瓷材料选自由硅、铝、锆、锌、镁和钙的氧化物组成的群组;在合成的所述陶瓷基板上沉积碳材料的步骤,以合成涂布一碳质材料的一石墨烯陶瓷基板,其中,所述碳质材料选自由葡萄糖、乳糖、果糖、煤焦油、沥青和回收塑料组成的群组;将涂布所述碳质材料的所述石墨烯陶瓷基板分散/溶解在至少一溶剂中的步骤,以得到一分散溶液,并且其中,至少一溶剂选自包括丙酮、乙醇、水、异丙醇(ipa)、n

甲基
‑2‑
吡咯烷酮(nmp)、二甲基甲酰胺(dmf)和二甲基亚砜(dmso)的群组;将所述分散溶液进行机械剪切的步骤,所述分散溶液包括溶解/分散在所述至少一溶剂中的涂布所述碳质材料的所述石墨烯陶瓷基底,以从涂布所述碳质材料的所述石墨烯陶瓷基板剥离一石墨烯层,并且其中,剥离所述石墨烯层的处理包括剥离一石墨烯衍生物;以及处理所述石墨烯衍生物的步骤,其借由对剥离的所述石墨烯层进行超声波处理以合成一石墨烯纳米片。2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述机械剪切处理以500至10000rpm的转速旋转或搅拌所述分散溶液1至5小时执行,以从涂布所述碳质材料的所述石墨烯陶瓷基板上剥离所述石墨烯层。3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,动态地控制合成石墨烯纳米片的片厚度。4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,动态地控制合成石墨烯纳米片的片直径。5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,借由控制所述机械剪切处理中的搅拌速度,动态地控制合成石墨烯纳米片的结晶度。6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,以硫酸(h2so4)对涂布所述碳质材料的所述石墨烯陶瓷基板进行化学处理,使所述石墨烯纳米片中的氧的百分比提高,并且其中,在开始所述机械剪切处理之前,对涂布所述碳质材料的所述石墨烯陶瓷基板进行化学处理。7.一种借由机械剪切处理合成石墨烯和多个衍生物的系统,其特征在于,所述系统包括:一烧杯,其储存具有至少一溶剂的一合成石墨烯陶瓷复合材料,并且其中,借由以颗粒形式的一陶瓷材料合成一陶瓷基板,并且在合成的所述陶瓷基板上沉积一碳质材料,以合成涂布所述碳质材料的石墨烯陶瓷基板,以得到所述合成石墨烯陶瓷复合材料,并且其中,所述陶瓷材料选自由硅、铝、锆、锌、镁和钙的氧化物组成的群组,并且其中,所述碳质材料选自由葡萄糖、乳糖、果糖、煤焦油、沥青和回收塑料组成的群组,并且其中,所述至少一溶剂选自由丙酮、乙醇、水、异丙醇(ipa)、n

甲基
‑2‑
吡咯烷酮(nmp)、二甲基甲酰胺(dmf)和二甲基亚砜(dmso)组成的群组;以及多个金属刀片,其借由一圆杆耦接至一转子,其中,所述多个金属刀片旋转以使一石墨烯层从所述石墨烯陶瓷基板上剥离,其借由对涂布所述碳质材料并溶解在至少一溶剂中的所述石墨烯陶瓷基板进行机械剪切过程,以从溶解/分散在所述至少一溶剂中的涂布所述碳质材料的所述石墨烯陶瓷基板中剥离所述石墨烯层。8.根据权利要求7所述的系统,其特征在于,所述金属刀片以500至10000rpm的速度旋转1至5小时,以剥离所述石墨烯层。
9.根据权利要求7所述的系统,其特征在于,剥离的所述石墨烯层包括剥落的一石墨烯衍生物。10.根据权利要求7所述的系统,进一步包括一超声波处理单元,以超声波技术处理所述石墨烯衍生物以合成所述石墨烯纳米片,并且其中,并且借由控制机械剪切处理中的搅拌速度以动态地控制合成所述石墨烯纳米片的片厚度、片直径和结晶度,并且其中,以硫酸(h28o4)对所述石墨烯陶瓷基板化学处理以提高所述石墨烯纳米片中的氧的百分比,并且其中,化学处理在开始机械剪切处理之前执行。
当前第2页1 2 3 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1