[发明专利]一种用于机械剥离法制备石墨烯的剥离剂及应用

权利要求书

1.一种用于机械剥离法制备石墨烯的剥离剂，其特征在于所述剥离剂按重量百分比由如下成分组成：70~80%的聚合有机质，5~15%的有机发泡剂和10~20%的载体；其中所述的聚合有机质为能与石墨形成层间非共价作用的材料；所述的载体为通过杂环氨基酸改性的无机层状矿物；

所述的聚合有机质为聚赖氨酸、聚二烯丙基二甲基氯化铵、聚乙撑亚胺、磺化聚苯乙烯中的一种或多种；所述的有机发泡剂为对苯磺酰肼、对甲基苯磺酰肼、双苯磺酰肼中的任意一种；所述的杂环氨基酸为组氨酸、色氨酸、脯氨酸中的任意一种；所述的无机层状矿物为水滑石、蒙脱石、蛭石、高岭石中的一种或多种。

2.根据权利要求1所述的一种用于机械剥离法制备石墨烯的剥离剂，其特征在于具体制备方法将各组分按重量百分比加入到高速搅拌混合机中混合搅拌，使聚合有机质和有机发泡剂和均匀负载在载体中，搅拌速度为100~500rpm，搅拌时间为10~20min，将搅拌均匀后的混合物在40~80℃真空干燥，即得所述剥离剂。

3.一种权利要求1所述的用于机械剥离法制备石墨烯的剥离剂的应用，其特征在于该剥离剂用于机械剥离法制备石墨烯。

4.根据权利要求3所述的一种用于机械剥离法制备石墨烯的剥离剂的应用，其特征在于具体的应用方法如下：

（1）将石墨原料和剥离剂按质量比为20~100:1在高速混合机中以600-1200rpm的转速混和分散10-25min，得到预混物；

（2）将步骤（1）中的预混物通过机械剥离提供剪切力，在剥离剂的作用下将石墨原料剪切剥离，获得石墨烯初产品；

（3）将步骤（2）中获得的石墨烯初产品用稀硫酸清洗2~3次，除去无机层状矿物，再加入到有机溶剂中浸泡10~20min，除去石墨烯产品中残余的有机杂质，离心、过滤、干燥，即得到石墨烯。

5.根据权利要求4所述的一种用于机械剥离法制备石墨烯的剥离剂的应用，其特征在于步骤（1）中所述的石墨原料为鳞片石墨、膨胀石墨、热裂解石墨、氧化石墨中的至少一种。

6.根据权利要求4所述的一种用于机械剥离法制备石墨烯的剥离剂的应用，其特征在于步骤（2）中所述的机械剥离包括胶带剥离、超声剥离、研磨剥离、粉碎剥离、螺杆剥离、球磨剥离中的任意一种。