[发明专利]一种高速剥离白石墨烯的方法

说明书

本发明涉及纳米石墨烯材料领域，具体公开了一种高速剥离白石墨烯的方法，本发明将白石墨烯(h‑BN)粉末、表面活性剂、分散介质按照一定比例混合搅拌均匀后，在高速条件下搅拌剥离，具体为：在搅拌速度为5000‑18000rpm的搅拌机下进行搅拌剥离，或在大于50Mpa的压力的高压均质机下进行喷射剥离；剥离后，所得浆料用酒精洗涤干燥，得到白石墨烯粉体。本方法能有效剥离h‑BN颗粒，所制备得的白石墨烯具有层数少、比表面积大、粒径大、晶体结构完整的特点，剥离方法简单、快速有效，具有显著的市场价值。

技术领域

本发明涉及纳米石墨烯材料领域，具体涉及一种高速剥离白石墨烯的方法。

背景技术

石墨烯的发现引发了科学界对二维材料的研究热潮。单层或者少层的六方氮化硼又称为白石墨烯(h-BN)，是一种新型的二维材料，是由B/N原子以SP2杂化形成的蜂巢网状结构层状晶体材料，因其结构与石墨烯类似而称作白石墨烯。白石墨烯密度低、比强度高，但白石墨烯禁带宽度可达6.0ev，是一种优良的绝缘体。白石墨烯的导热系数高，具有良好的导热性，能用作复合材料填充剂来改善其导热性能，是目前热导率最高的材料之一，在很多领域，如光电子、磁能、储能、催化等领域具有广阔的应用前景；具耐高温、耐腐蚀性，在空气气氛中1000℃以上及盐碱环境下仍具备良好的化学稳定性，能应用于抗氧化及耐腐蚀涂层等领域；摩擦系数低，在工业上常作为一种性能优良的润滑剂而被广泛应用。

尽管h-BN二维材料具备诸多优良的性能及广泛的应用前景，但目前尚不能大规模制备具备结构完整、性能良好的h-BN二维材料。传统微机械剥离，是采用胶带将h-BN剥离，所制备的h-BN虽然结构完整但产量过低，不适宜工业大规模生产；化学液相剥离等常用到有毒有害的有机溶剂，且氧化及离子嵌入等对其物理结构及电子结构有一定影响，所制备得的h-BN电学性能不佳。化学气相沉积法能够准确控制h-BN层数，所制备的h-BN质量好，但其成本高昂。可见，现有的白石墨烯制备方法，尚缺乏能兼顾石墨烯的质量和工业化生产的要求，这极大地限制了其应用。如何经济地生产性能优良的白石墨烯也是目前研究的重点之一，此外，由于白石墨烯存在巨大的比表面积而具备极高范德华力，导致白石墨烯片易产生不可逆的团聚，因此提高其分散性同样对其应用具有较大的意义。

发明内容

有鉴于此，有必要针对上述的问题，提供一种高速剥离白石墨烯的方法。本方法能有效高速剥离白石墨烯颗粒，所制备得的白石墨烯具有颗粒均匀、层数少、比表面积大、纯度高的特点，能很好的分散在酒精等溶剂中，保存数十天不产生团聚沉降作用。且该方法操作过程简单，成本低，适合应用于工业生产。

为实现上述目的，本发明采取以下的技术方案：

本发明的高速剥离白石墨烯的方法，包括：将白石墨烯(h-BN)粉末、表面活性剂、分散介质混合搅拌均匀后，在高速条件下搅拌剥离；

所述高速条件下搅拌剥离具体为：在搅拌速度为5000-18000rpm的搅拌机下进行搅拌剥离，所述白石墨烯(h-BN)粉末与表面活性剂的质量比为1:50-10:1；所述白石墨烯(h-BN)与分散介质加入质量比为1:100-1:2000；搅拌过程采用冰水降低体系温度，总搅拌时间为10-240h；或

在大于50Mpa压力的高压均质机下进行喷射剥离；所述白石墨烯(h-BN)粉末与表面活性剂的质量比为1:1-500:1；所述白石墨烯(h-BN)与分散介质加入质量比为1:3-1:500；

剥离完成后，所得浆料采用酒精洗涤，然后干燥，得到白石墨烯粉体。