[发明专利]湿法微波剥离制备石墨烯的方法

摘要

本发明体涉及一种湿法微波剥离制备石墨烯的方法。该方法是向不同粒径的可膨胀石墨中加入一定量的插层溶剂并超声波处理1‑10h，过滤处理后的溶液，将得到的可膨胀石墨高固体份体系加入带有溶剂收集器微波剥离设备中进行微波处理，制备得到石墨烯。插层溶剂经超声波处理后会渗透到膨胀石墨片层之间，并在微波剥离时迅速气化，使石墨剥离成石墨烯，并且层数更少。该方法剥离效果彻底、剥离出的石墨烯层数少、生产工艺简单、绿色环保、可工业化生产。

主权项

一种湿法微波剥离制备石墨烯的方法，其特征是：将可膨胀石墨加入插层溶剂，放入现有常规超声波设备中进行超声波插层，超声波的剪切空化作用会破坏石墨层间的范德华力，使片层间的距离变大，同时使插层溶剂更好渗入到石墨片层间，超声处理后过滤去除部分插层剂，将过滤得到的含有大量插层溶剂的可膨胀石墨加入到有溶剂收集器的微波设备中进行微波剥离，微波辐照可瞬时使高固体份体系达到很高的温度，使可膨胀石墨层间的插层溶剂瞬间气化撑开石墨片层，使石墨变为石墨烯，气化后的插层溶剂通过溶剂收集器冷却回收，即可得到石墨烯成品，所用的可膨胀石墨的粒度为50‑5000目，插层溶剂的用量是可膨胀石墨质量的20倍到100倍，所用的插层溶剂为N‑甲基吡咯烷酮、N,N‑二甲基甲酰胺、二氧六环、水、甲醇、乙醇、乙二醇、丙酮、丁酮、四氢呋喃、甲苯、二甲苯、二氯甲烷、氯仿中的任意一种，超声波处理温度为30‑80℃，超声波功率为100‑800W，超声波时间1‑10h，在微波剥离时需要惰性气氛保护，插层溶剂在微波剥离时气化，所产生的气体通过溶剂收集器回收再利用，所述微波辐照处理条件为：微波频率915MHz‑2450MHz，微波输出功率密度为50‑150mW/cm3，微波辐照时间为5‑100s。