[发明专利]一种石墨烯浆料及其制备方法

说明书

本发明公开一种石墨烯浆料及其制备方法，其中，所述石墨烯浆料的制备方法，包括以下步骤：将丙烯腈低聚物通过液相合成法制备得到石墨烯粉体；将所述石墨烯粉体进行机械球磨处理；将分散剂溶解到溶剂中得到混合溶剂；将球磨处理后的石墨烯粉体加入到混合溶剂中，超声辅助分散均匀后得到石墨烯浆料。本发明所述的制备方法具有工艺简单，对环境没有污染的优点，能够制备得到分散性好、稳定性高、浓度高的石墨烯浆料，所得到的石墨烯浆料可用于导电、导热等新材料领域。

技术领域

本发明涉及石墨烯领域，尤其涉及一种石墨烯浆料及其制备方法。

背景技术

从2004年由英国曼彻斯特大学物理学家安德烈·盖姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫发现以来，石墨烯一直是人们的研究热点。石墨烯由单层碳原子组成，具有优异的电学、机械、光学和热学等方面的特性，在复合材料、储能材料、电池材料、电子器件、生物材料等领域具有广泛的应用前景。

目前为止，石墨烯材料是世界上已知最薄也是最坚硬的材料，它具有非常优异的导电性能和导热性能，石墨烯的电阻率比铜还低，其导热系数也远高于金刚石。但是，由于石墨烯的比表面积大，容易发生团聚，因而严重影响了它的性能，如何在应用时保持石墨烯高效的分散是目前急需解决的难题。

目前，制备高浓度、高稳定性石墨烯分散液是解决石墨烯下游应用的一项重要技术。现阶段石墨烯分散液的制备方法通常是在制备过程中添加偶联剂、改性剂对石墨烯进行修饰，但是这种工艺方法操作比较复杂，得到的石墨烯分散液性能并不理想，浓度较低，而且所添加的偶联剂等属于杂质也会在一定程度上影响其后续应用。

因此，现有技术还有待于改进和发展。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种石墨烯浆料及其制备方法，旨在解决现有石墨烯分散液的工艺方法操作复杂以及制备得到的石墨烯分散液稳定性低、浓度较低的问题。

本发明的技术方案如下：

一种石墨烯浆料的制备方法，其中，包括以下步骤：

将丙烯腈低聚物通过液相合成法制备得到石墨烯粉体；

将所述石墨烯粉体进行球磨处理；

将分散剂溶解到溶剂中得到混合溶剂；

将球磨处理后的石墨烯粉体加入到混合溶剂中，分散均匀后得到石墨烯浆料。

所述的石墨烯浆料的制备方法，其中，所述将丙烯腈低聚物通过液相合成法制备得到石墨烯粉体，具体包括以下步骤：

将丙烯腈低聚物在惰性气氛、220-300℃的温度下进行预处理得到石墨烯前驱体；

将所述石墨烯前驱体在惰性气氛、1000-1500℃的温度下进行交联烧结；

将交联烧结后的产物在惰性气氛，2400-3000℃的温度下进行石墨化烧结，得到石墨烯粉体。

所述的石墨烯浆料的制备方法，其中，所述球磨处理的时间为1-6小时。

所述的石墨烯浆料的制备方法，其中，所述分散剂与所述溶剂的质量比为1：1~10。

所述的石墨烯浆料的制备方法，其中，所述分散剂为聚乙烯吡咯烷酮、羧甲基纤维素、醋酸乙烯共聚物中的一种。

所述的石墨烯浆料的制备方法，其中，所述溶剂为N-甲基吡咯烷酮、乙醇、甲酰胺丙酮、乙酸乙酯、二氯甲烷中的一种或多种。

所述的石墨烯浆料的制备方法，其中，所述分散为超声分散。

所述的石墨烯浆料的制备方法，其中，所述超声分散的功率为50-100Hz。