[发明专利]石墨烯分选工艺

说明书

本发明涉及一种石墨烯分选工艺，将石墨烯初料放入液体中，石墨烯初料在液体中进行布朗运动时，形成上层石墨烯、中层石墨烯和下层石墨烯，通过滤网从液体中捞取上层石墨烯，或者上层石墨烯和中层石墨烯，最后对捞取的石墨烯进行干燥处理。此款石墨烯分选工艺主要是利用布朗运动的原理，对石墨烯初料进行提纯，通过对布朗运动中位于液体上层或者上层和中层中运动的物质进行捞取，通过这样的方式进行分选，基本上可以捞取纯净的石墨烯。

技术领域

本发明涉及一种石墨烯分选工艺。

背景技术

石墨烯是目前高端电子元件中常用的材料，虽然，加工石墨烯的原材料为价格较低的石墨材料，但是，由于现有的石墨烯是通过石墨材料采用化学加工的方式所产生，生产过程中化学材料及对化学材料进行后期处理的成本占非常大的一部分，以致石墨烯的价格在几十元至几百元一克。石墨烯一般分为单层石墨烯（1-2层）、少层石墨烯（2-10层）和厚层石墨烯（11层-10nm），其对应的价格也是由高至低；以目前少层石墨烯为例，其价格在200-250元/克，正因这么高的价格，以致其推广发展受到阻碍。

石墨烯的生产过程中，难免会出现石墨等杂质与石墨烯混合在一起的情况，因此影响石墨烯的纯度。

发明内容

本发明的目的在于提供一种低成本、操作简单、环保的石墨烯分选工艺，以克服现有技术的不足。

本发明的目的是这样实现的：

一种石墨烯分选工艺，其特征在于：将石墨烯初料放入液体中，石墨烯初料在液体中进行布朗运动时，形成上层石墨烯、中层石墨烯和下层石墨烯，通过滤网从液体中捞取上层石墨烯，或者上层石墨烯和中层石墨烯，最后对捞取的石墨烯进行干燥处理。由于石墨烯属于非常轻的材料，将其放置在液体中将会发生布朗运动，但是，由于石墨烯初料中存在其它杂质或者还未形成石墨烯的鳞片石墨等，因此，通过将石墨烯初料放置在液体中，可以对布朗运动势态较强的物质判断为石墨烯。而布朗运动中，越在液体上层运动的物质，其质量越轻；因此，通过在液体中层和上层捞取的物质，基本上属于石墨烯。

本发明的目的还可以采用以下技术措施解决：

作为更具体的一种方案，液体为无水乙醇。

作为进一步的方案，石墨烯初料与无水乙醇的比例为5-15:85-95。

作为进一步的方案，石墨烯初料与无水乙醇的比例为1:9。

作为进一步的方案，干燥处理为冷冻干燥处理。或者，干燥处理为低温真空干燥处理。

作为进一步的方案，石墨烯初料是通过对鳞片石墨剥离后形成。

作为进一步的方案，选用10份纯度为99.9%的鳞片石墨，并将所述鳞片石墨分散在90份去离子水中，形成混合液；然后将所述混合液配以一定的速度压力向硬质件撞击，使得混合液中大部分鳞片石墨层与层之间剥离，从而产生出所述石墨烯初料。

作为进一步的方案，对未捞取的中层石墨烯和下层石墨烯，或者，对未捞取的下层石墨烯从无水乙醇中过滤出来；然后再配以一定分量的去离子水，形成混合液；最后将所述混合液配以一定的速度压力向硬质件撞击，使得混合液中大部分鳞片石墨层与层之间剥离，从而产生出所述石墨烯初料。通过这样的方式，可以避免材料的浪费。

上述石墨烯初料可能出现剥离不充分，或者，剥离后形成团聚，所以，需要进行分选操作。

本发明的有益效果如下：

（1）此款石墨烯分选工艺主要是利用布朗运动的原理，对石墨烯初料进行提纯，通过对布朗运动中位于液体上层或者上层和中层中运动的物质进行捞取，通过这样的方式进行分选，基本上可以捞取纯净的石墨烯；