[发明专利]一种利用鳞片石墨制备石墨烯的方法

摘要

本发明涉及一种利用鳞片石墨制备石墨烯的方法，将鳞片石墨经球磨、浮选、氧化、还原和干燥后，即得石墨烯。本发明制备石墨烯具有纯度高，比表面积大和层数少的特点。

主权项

1.一种利用鳞片石墨制备石墨烯的方法，其特征在于按照以下步骤进行：1)制备粗破鳞片石墨矿：将鳞片石墨矿加入到破碎机中，粗破，得到粗破鳞片石墨矿；2)制备球磨料浆：将粗破鳞片石墨矿、5040分散剂和水按照质量比40～60∶0.1～0.5∶40～60加入到一级球磨滚机中，球磨至40～60目即得一次料浆，将一次料浆加入到二级球磨机，球磨至80～120目，即得球磨料浆；3)制备鳞片石墨A和浮选料浆A：将步骤2)制备的球磨料浆和起泡剂按照质量比1000∶0.02～0.05加入到浮选机中，在温度为60～80℃条件下浮选4～8h，得到鳞片石墨A和浮选料浆A；4)浮选：至少浮选二次，浮选步骤为：将浮选料浆A打入二级球磨机球磨5～20分钟，将浮选料浆A和起泡剂按照质量比1000∶0.02～0.05加入到浮选机中，在温度为60～80℃条件下浮选1～8h，得到鳞片石墨和浮选料浆；5)制备鳞片石墨粉：将步骤3)制备的鳞片石墨A和步骤4)制备的鳞片石墨合并干燥后，得到鳞片石墨粉；6)去除有机物并制备粗制氧化石墨烯：将步骤5)制备的鳞片石墨粉加入到质量份数为30％的稀硝酸和质量份数为75％的稀硫酸按照质量比3∶7的混合液中，鳞片石墨粉和混合液的质量比为1∶100，在温度为5～25℃条件下搅拌1～6h，去除上层黑色物并过滤，得粗制氧化石墨烯；7)纯化氧化石墨烯：将步骤6)制备的粗制氧化石墨烯经水洗和干燥后得到氧化石墨烯；8)制备预还原悬浮液：将步骤7)制备的氧化石墨烯、还原剂和水按照质量比15～30∶5～15∶55～80加入到超声波容器中振荡分散5～20min，制得预还原悬浮液；9)制备粗制石墨烯：将预还原悬浮液均匀涂抹于衬底上，用红外激光对衬底照射15～60min，衬底上的石墨烯即得粗制石墨烯；10)去除还原剂纯化石墨烯：将粗制石墨烯经水洗和干燥后，即得石墨烯；所述起泡剂是聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸酯、十二烷基苯 磺酸钠、山梨醇酐单硬脂酸脂、偶氮二甲酰胺、松树油和对甲苯磺酰肼中的一种或几种；所述还原剂是维生素C、硼氢化钠和乙醇中的一种或几种；所述衬底是聚四氟乙烯、硅片和聚偏氟乙烯中的一种或几种。