[发明专利]一种共碱体系中纤维素辅助剥离石墨烯的方法在审

专利信息
申请号: 201910071072.8 申请日: 2019-01-25
公开(公告)号: CN109665519A 公开(公告)日: 2019-04-23
发明(设计)人: 卢红斌;马建华;张佳佳;王鹏;潘绍学;刘沛莹;刘意成;吴天琪 申请(专利权)人: 复旦大学
主分类号: C01B32/19 分类号: C01B32/19
代理公司: 上海正旦专利代理有限公司 31200 代理人: 张磊
地址: 200433 *** 国省代码: 上海;31
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摘要: 发明涉及一种共碱体系中纤维素辅助剥离石墨烯的方法。以石墨为原料,经插层后,在溶有纤维素的共碱溶液中进行机械作业,实现石墨烯的高产率剥离以及纤维素辅助剥离石墨烯分散液的高效制备,(1)将原料石墨进行插层处理,扩大石墨的层间距,同时减小石墨层间的范德华作用力;(2)将所得的插层石墨在溶有纤维素的共碱体系中进行剥离,得到石墨烯分散液。本发明直接得到了纤维素辅助剥离石墨烯分散液,石墨烯剥离产率高且缺陷少;此外,本方法原料价格低廉,剥离方法安全可控、效率高,有效地解决了石墨烯的低成本、规模化制备以及稳定分散和存储运输等关键问题。本方法所得到的分散液能广泛应用于电极材料,催化材料,涂层材料以及聚合物复合材料等领域。
搜索关键词: 纤维素 剥离石墨 分散液 石墨烯 剥离 石墨 聚合物复合材料 石墨烯分散液 插层处理 插层石墨 催化材料 电极材料 高效制备 关键问题 机械作业 涂层材料 稳定分散 原料价格 原料石墨 层间距 低成本 高产率 规模化 碱溶液 石墨层 有效地 插层 产率 减小 可控 制备 存储 运输 应用 安全
【主权项】:
1.一种共碱体系中纤维素辅助剥离石墨烯的方法,其特征在于具体步骤如下:(1)将原料石墨在氧化剂和强酸的混合液中进行插层处理,得到插层石墨;(2)将步骤(1)得到的插层石墨在溶有纤维素的共碱体系中进行剥离,得到纤维素辅助剥离石墨烯分散液,其中:石墨烯的浓度为10‑100 mg/mL,共碱体系中纤维素的含量为0.05‑2 wt%。
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  • 石墨烯的制备方法包括以下步骤:a)将石墨材料作为阳极材料,酸和双氧水的混合溶液作为电解液,进行电解反应实现对阳极材料的电化学剥离;b)将步骤a中反应后的电解液进行固液分离并洗涤,以提取出分散在电解液中的石墨烯前驱体,再将提取出的石墨烯前驱体进行烘干处理得到石墨烯样品;c)将步骤b中烘干得到的石墨烯样品溶解于有机溶剂中,再对溶解有石墨烯样品的有机溶剂进行超声处理,获得石墨烯溶液。本发明的石墨烯提供一种制备方法,通过采用双氧水和酸的混合溶液为电解液在电场作用下实现对石墨材料的电化学剥离,实现除杂简单彻底、低成本和无污染制备石墨烯;通过以双氧水为主、酸为辅的电解液,清洁环保,提高产品的纯度和品质。
  • 石墨烯的制备方法-201610169825.5
  • 丁古巧;田素云;何朋;孙静 - 上海新池能源科技有限公司;浙江正泰电器股份有限公司
  • 2016-03-23 - 2019-09-06 - C01B32/19
  • 石墨烯的制备方法包括以下步骤:a)将石墨材料作为阳极的材料,草酸和双氧水的混合溶液作为电解液,进行电解反应实现对阳极材料的电化学剥离;b)将步骤a中反应后的电解液进行固液分离,以提取出分散在电解液中的石墨烯前驱体,再将石墨烯前驱体进行烘干处理使得其上残留的电解液分解,得到石墨烯样品;c)将步骤b中烘干得到的石墨烯样品溶解于有机溶剂中,再对溶解有石墨烯样品的有机溶剂进行超声处理,获得石墨烯溶液。本发明提供一种石墨烯的制备方法,通过采用草酸和双氧水混合而成的电解液在电场作用下实现对石墨材料的电化学剥离,可以实现低成本、无污染、无杂质和规模化制备石墨烯,便于除杂,环保节能,提高产率。
  • 超高速密封式螺线流场石墨烯纳米片制备装置-201920026478.X
  • 王勤生;杨永强;刘峥;金玲;朱志鑫;区炳显;王群;谢雪 - 江苏省特种设备安全监督检验研究院
  • 2019-01-07 - 2019-09-06 - C01B32/19
  • 本实用新型涉及一种超高速密封式螺线流场石墨烯纳米片制备装置,它通过粉体吸入式预混装置实现原料的无尘化预处理;采用密封式螺线流场设计的剥离装置,利用超高速旋转产生的液力(层流、湍流、空穴)效应,作用于剥离装置内按螺线流场运动的物料,从而破坏石墨片层间的范德华力,实现石墨烯纳米片的剥离;再通过沉降装置与离心分选装置,获得不同厚度与尺寸的石墨烯纳米片。相关技术与装置突破了当前石墨烯高质量低成本制备领域内的技术瓶颈。可实现低污染、高质量、多规格、定制化生产,具有突出的技术优势和生命力。
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