[发明专利]石墨烯的分散方法

说明书

本发明公开了一种石墨烯的分散方法，包括以下步骤：将木质素溶于第一溶剂中，得到木质素溶液；将一定量的石墨烯加入所述木质素溶液中，分散、过滤、干燥后，得到木质素/石墨烯复合粉末；以及将所述木质素/石墨烯复合粉末加入一第二溶剂中，分散，得到石墨烯分散液。本发明利用木质素为分散剂，实现了石墨烯的再分散，可以得到高浓度、高稳定性的石墨烯分散液。而且，作为分散剂的木质素来源广泛，属于绿色可再生资源，不会造成环境污染。

技术领域

本发明涉及一种石墨烯的分散方法。

背景技术

石墨烯是具有单层片状结构的二维材料，其厚度仅有一个原子直径大小(约0.35nm)，因其大的比表面积，高的导热率，低的电阻率，以及不可透过性等特点受到了科学界的广泛关注，有望成为新一代的革命性材料。但石墨烯大的比表面积和较强的范德华力使其在分散基体中极易发生不可逆的团聚现象。使用石墨烯的根本原因在于其优异的性能，这些优异性能在极大程度上只能体现在单片/初级粒子上，而团聚后的石墨烯其性能大打折扣、甚至可以完全丧失。为了提高石墨烯在水等溶剂中的分散，通常需要加入一些分散剂，比如含芳香结构的小分子或大分子，或者表面活性剂等。所述分散剂包括十二烷基苯磺酸钠、1-芘甲酸、1-芘磺酸、奈酸盐、脂类表面活性剂，或者聚乙烯吡咯烷酮(PVP)等。但这些分散剂存在着毒性大、分散效果差、石墨烯浓度过低、分散液稳定性差及成本较高等问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种低成本、易制备、高浓度、高稳定性的石墨烯的分散方法。

一种石墨烯的分散方法，包括以下步骤：

(1)将木质素溶于第一溶剂中，得到木质素溶液；

(2)将石墨烯加入所述木质素溶液中，分散、过滤、干燥后，得到木质素/石墨烯复合粉末；以及

(3)将所述木质素/石墨烯复合粉末加入一第二溶剂中，分散，得到石墨烯分散液。

其中，所述木质素为碱性木质素、脱碱木质素、木质素磺酸盐、降解木质素以及酚醛化木质素中的一种或多种。

其中，所述第一溶剂为水、甲醛、丙酮、吡啶、乙醇、四氢呋喃、N，N-二甲基甲酰胺中的一种或几种。

其中，所述第二溶剂为水、碱性溶液中的一种或两种。

其中，所述碱性溶液为氢氧化钠的水溶液和氢氧化钾的水溶液中的一种或两种。

其中，所述木质素溶液中木质素的浓度为0.1mg/mL～50mg/mL。

其中，木质素和石墨烯的质量比为5∶1～1∶1。

与现有技术相比，本发明通过通过将石墨烯加入木质素溶液中，经分散、过滤和干燥后，得到木质素/石墨烯复合粉末，然后将该木质素/石墨烯复合粉末分散于水或者碱性溶液中，可以得到高浓度、高稳定性的石墨烯分散液。

该石墨烯分散液可以室温下存放24小时以上。也即，本发明利用木质素为分散剂，实现了石墨烯的再分散。而且，作为分散剂的木质素来源广泛，属于绿色可再生资源，不会造成环境污染。另外，本发明所提供的方法简单，成本较低。

附图说明

图1为本发明提供的木质素/石墨烯复合粉末在水中分散效果的对比照片。

图2为本发明提供的石墨烯分散液的透射电子显微镜(TEM)照片。

图3为本发明提供的石墨烯分散液的扫描探针显微镜(AFM)照片。

如下具体实施例将结合上述附图进一步说明本发明。

具体实施方式

以下将结合附图对本发明提供的石墨烯的分散方法作进一步说明。