一种石墨烯纳米带的制备方法.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(10)申请公布号CNCN103626157103626157A(43)申请公布日2014.03.12(21)申请号201210299024.2(22)申请日2012.08.21(71)申请人海洋王照明科技股份有限公司地址518000广东省深圳市南山区南海大道海王大厦A座22层申请人深圳市海洋王照明技术有限公司深圳市海洋王照明工程有限公司(72)发明人周明杰袁新生王要兵(74)专利代理机构广州三环专利代理有限公司44202代理人郝传鑫熊永强(51)Int.Cl.C01B31/04(2006.01)B82Y30/00(2011.01)权权利要求书1页利要求书1页说明书4页说明书4页附图1页附图1页(54)发明名称一种石墨烯纳米带的制备方法(57)摘要本发明提供了一种石墨烯纳米带的生产方法，包括以下步骤：将碳纳米管依次加入酸溶液和碱溶液中并搅拌，过滤后清洗，用有机溶剂进行浸泡及超声处理，过滤后干燥，得到预处理后的碳纳米管；在惰性气体保护下，将预处理后的碳纳米管加热至1000～1200℃后保温3～5分钟，然后迅速转移至-70～-200℃的低温环境中放置5～30min，再在惰性气氛中快速放入温度为1000～1200℃的马弗炉中保温0.5～30min，接着在惰性气体保护下冷却到室温，得到石墨烯纳米带。本发明中石墨烯纳米带的长径比可以通过碳纳米管的直径及长度的调整来控制，制备过程时间短，生产效率高，成本低；石墨烯纳米带保持了碳纳米管原有的优良性能。CN103626157ACN1036257ACN103626157A权利要求书1/1页1.一种石墨烯纳米带的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将碳纳米管依次加入浓度为0.5～1mol/L的酸溶液和浓度为0.1～0.5mol/L的碱溶液中并搅拌，过滤后清洗，再用有机溶剂进行浸泡及超声处理，过滤后干燥，得到预处理后的碳纳米管；(2)在惰性气体保护下，将步骤(1)得到的预处理后的碳纳米管以50～100℃/min的速率加热至1000～1200℃后保温3～5分钟，然后迅速转移至-70～-200℃的低温环境中放置5～30min，随后取出，再在惰性气氛中快速放入温度为1000～1200℃的马弗炉中保温0.5～30min，接着在惰性气体保护下冷却到室温，得到石墨烯纳米带。2.如权利要求1所述的一种石墨烯纳米带的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述碳纳米管为单壁碳纳米管、双壁碳纳米管及多壁碳纳米管中的至少一种。3.如权利要求1所述的一种石墨烯纳米带的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述酸溶液为盐酸、硝酸或硫酸，所述碱溶液为氢氧化钠或氢氧化钾溶液。4.如权利要求1所述的一种石墨烯纳米带的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述碳纳米管与酸溶液或碱溶液的质量体积比为1g∶20～200ml。5.如权利要求1所述的一种石墨烯纳米带的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述的有机溶剂为乙醇、丙酮或甲醇中的一种或多种。6.如权利要求1所述的一种石墨烯纳米带的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述超声处理的功率为200～400w，时间为10～30min。7.如权利要求1所述的一种石墨烯纳米带的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述干燥是于80～100℃干燥4～6小时。8.如权利要求1所述的一种石墨烯纳米带的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述预处理后的碳纳米管的堆密度为0.03～0.05g/cm3。9.如权利要求1所述的一种石墨烯纳米带的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述-70～-200℃的低温环境为液氮、液氩或干冰。10.如权利要求1所述的一种石墨烯纳米带的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述惰性气体为氮气或氩气。2CN103626157A说明书1/4页一种石墨烯纳米带的制备方法技术领域[0001]本发明涉及新型碳材料的合成领域，特别是涉及一种石墨烯纳米带的制备方法。背景技术[0002]石墨烯纳米带不仅具有石墨烯的优良导电、导热性能及热膨胀系数低，还具备一些特殊的性能，例如其长宽比比较大，可高达上千倍，在集成电路方面可代替铜导线，进一步提高集成度，亦可对其结构进行改性制备成开关器件。目前由于石墨烯纳米带的尺寸控制困难，产量低等原因，限制了其应用。发明内容[0003]为解决上述问题，本发明旨在提供一种石墨烯纳米带的制备方法，该制备方法中石墨烯纳米带的长径比可以通过碳纳米管的直径及长度的调整来控制，制备过程时间短，生产效率高，成本低，同时石墨烯纳米带保持了碳纳米管原有的优良性能，以及化学试剂可重复使用，实现了绿色无污染制备。[0004]本发明提供的一种石墨烯纳米带的制备方法，包括以下步骤：[0005](1)将碳纳米管依次加