一种光波膨化剥离制备石墨烯粉体的方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN106744891A(43)申请公布日2017.05.31(21)申请号201611034719.2(22)申请日2016.11.23(71)申请人山东希诚新材料科技有限公司地址255000山东省淄博市高新区柳泉路125号陶瓷产业创新园A座2412(72)发明人陈欣李华锋董贺存张兵单体金(74)专利代理机构厦门市精诚新创知识产权代理有限公司35218代理人汤云武(51)Int.Cl.C01B32/192(2017.01)权利要求书1页说明书5页附图2页(54)发明名称一种光波膨化剥离制备石墨烯粉体的方法(57)摘要本发明公开一种光波膨化剥离制备石墨烯粉体的方法，包括以下步骤：步骤一：选取氧化石墨粉末或可膨胀石墨粉末作为原料；步骤二：把所述原料平铺在一保温容器内；步骤三：在保温容器内设置照射灯，利用灯光按照预先设定的照射功率密度、照射距离和照射时间对所述原料进行照射以获得膨化剥离的膨胀石墨烯；步骤四：把步骤三获得的膨胀石墨烯放入加热炉中，并给加热炉通入惰性气体进行保护，按照预先设定的升温速度把加热炉中的膨胀石墨烯加热至设定温度，然后按设定时间保温；步骤五：保温后自然冷却至常温可获得石墨烯；本发明可大量、高效率的制备石墨烯粉体，且该方法能耗小。CN106744891ACN106744891A权利要求书1/1页1.一种光波膨化剥离制备石墨烯粉体的方法，包括以下步骤：步骤一：选取氧化石墨粉末或可膨胀石墨粉末作为原料；步骤二：把所述原料平铺在一保温容器内；步骤三：在保温容器内设置照射灯，利用灯光按照预先设定的照射功率密度、照射距离和照射时间对所述原料进行照射以获得膨化剥离的膨胀石墨烯；步骤四：把步骤三获得的膨胀石墨烯放入加热炉中，并给加热炉通入惰性气体进行保护，按照预先设定的升温速度把加热炉中的膨胀石墨烯加热至设定温度，然后按设定时间保温；步骤五：保温后自然冷却至常温可获得石墨烯。2.根据权利要求1所述的一种光波膨化剥离制备石墨烯粉体的方法，其特征在于：步骤二中所述原料的平铺厚度≤1cm。3.根据权利要求1所述的一种光波膨化剥离制备石墨烯粉体的方法，其特征在于：步骤三中所述的照射灯为卤素灯。4.根据权利要求1所述的一种光波膨化剥离制备石墨烯粉体的方法，其特征在于：步骤三中灯光的照射功率密度为6500W/m2-20000W/m2，灯光的照射距离为4cm-15cm，灯光的照射时间为5s-120s。5.根据权利要求4所述的一种光波膨化剥离制备石墨烯粉体的方法，其特征在于：步骤三中灯光的照射功率密度为10000W/m2-15000W/m2，灯光的照射距离为10cm-15cm，灯光的照射时间为50s-100s。6.根据权利要求1所述的一种光波膨化剥离制备石墨烯粉体的方法，其特征在于：步骤四中所述加热炉为管式炉。7.根据权利要求1所述的一种光波膨化剥离制备石墨烯粉体的方法，其特征在于：步骤四中所述的升温速度为2℃/min-10℃/min，所述的设定温度为800℃-1500℃，所述保温时间为1h-5h。8.根据权利要求7所述的一种光波膨化剥离制备石墨烯粉体的方法，其特征在于：步骤四中所述的升温速度为5℃/min，所述的设定温度为900℃-1300℃，所述保温时间为2h-3h。9.根据权利要求1所述的一种光波膨化剥离制备石墨烯粉体的方法，其特征在于：步骤四中通入的惰性气体是纯度为99.9%的氮气或氩气。10.根据权利要求1至9任一项所述的一种光波膨化剥离制备石墨烯粉体的方法，其特征在于：所述保温容器为方形保温盒体，照射灯照射时所述保温容器形成封闭空间，所述原料处于封闭空间内。2CN106744891A说明书1/5页一种光波膨化剥离制备石墨烯粉体的方法技术领域[0001]本发明涉及石墨烯技术领域，尤其是一种光波膨化剥离制备石墨烯粉体的方法。背景技术[0002]石墨烯是一种由碳原子以sp2杂化轨道组成六角型呈蜂巢晶格排列构成的单个碳原子厚的二维碳材料。石墨烯是已知的世上最薄、最坚硬的纳米材料，它几乎是完全透明的，只吸收2.3%的光。导热系数高达5300W/m•K，高于碳纳米管和金刚石，载流子浓度高达1013cm-2，常温下其电子迁移率超过15000cm2/V•s，又比纳米碳管或硅晶体高。石墨烯的电阻率只约10-6Ω•cm，比铜或银更低，为世上电阻率最小的材料。近年来，石墨烯已在一些应用领域（如透明导电薄膜、导电油墨、防腐涂料、太阳能电池、锂电池、超级电容器和传感器等）逐渐有较明显的市场需求。[0003]目前，批量生产石墨烯粉体的主要方法之一是氧化还原法：即先采用Hummers法将石墨氧化成氧化石墨，再超声剥离得氧化石墨烯，然后用还原剂（水合肼、硼氢化钠等）进行溶液还原或在惰性气氛