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(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CN108163844A(43)申请公布日2018.06.15(21)申请号201810225456.6(22)申请日2018.03.19(71)申请人程贤甦地址350002福建省福州市鼓楼区西江滨大道66号融侨锦江C区7号楼701单元(72)发明人程贤甦(74)专利代理机构福州元创专利商标代理有限公司35100代理人蔡学俊(51)Int.Cl.C01B32/184(2017.01)权利要求书1页说明书6页附图2页(54)发明名称一种利用废弃轮胎橡胶粉末制备石墨烯的制备方法(57)摘要本发明公开了一种利用废弃轮胎粉末制备石墨烯材料的制备方法,属于碳素材料技术领域。本发明将废弃轮胎粉末、添加剂、分散剂置于高速混合机混合后,送入高分子材料挤出机,使原料进一步均匀混合,其中废弃橡胶粉末和添加剂的质量比为100:1-100,分散剂占原料总和质量的百分比为0.1-25%,随后经过干燥、炭化、酸洗等工艺来制备三维石墨烯材料。本产品的比表面积大,可达500-2000平方米/克,尺寸均匀,同时结构缺陷少、层数少。本发明把污染环境的废弃轮胎转变为宝贵的石墨烯材料,制备成本低,工艺简单便于推广应用。CN108163844ACN108163844A权利要求书1/1页1.一种利用废弃轮胎橡胶粉末制备石墨烯的制备方法,其特征在于:将废弃轮胎粉末、添加剂、分散剂置于高速混合机混合后,送入高分子材料挤出机,使原料进一步均匀混合,随后经过干燥、炭化、酸洗、球磨工艺来制备三维石墨烯材料。2.根据权利要求1所述的利用废弃轮胎橡胶粉末制备石墨烯的制备方法,其特征在于:所述废弃轮胎粉末是卡车,小轿车或其他车辆的废弃轮胎中的一种或几种。3.根据权利要求1所述的利用废弃轮胎橡胶粉末制备石墨烯的制备方法,其特征在于:所述添加剂为偶联剂改性的纳米氧化铝或烷氧基铝有机化合物;其中废弃橡胶粉末和添加剂的质量比为100:1-100。4.根据权利要求1所述的利用废弃轮胎橡胶粉末制备石墨烯的制备方法,其特征在于:所述的分散剂是环烷油,芳烃油或石蜡油中的一种或几种;分散剂占原料总和质量的百分比为0.1-25%。5.根据权利要求1所述的利用废弃轮胎橡胶粉末制备石墨烯的制备方法,其特征在于:制备的具体步骤如下:(1)废弃轮胎橡胶粉末,添加剂和分散剂的机械混合:将废弃轮胎剔除钢丝及尼龙网线,将废弃轮胎橡胶组分经过粉碎机粉碎至60目并经过水洗、50摄氏度烘干干燥后备用;把添加剂加入到分散剂中进行常温搅拌混合或加热搅拌混合,然后把废弃轮胎粉末与添加剂及分散剂混合物一起加入到高速混合机,转速为1000r/min,经过10-40min预混后,把混合料送入塑胶注射成型机,使物料进一步混合均匀;送入塑胶注射成型机,升温至95℃,维持15-30min;注射机各段温度从料筒到口模依次为150℃,160℃,射出得到颗粒状的混合料;(2)炭化:将步骤(1)得到的混合料放入气氛炉中,然后开始升温,到达预定温度后保温,冷却至室温后取出;具体工艺参数为:升温速率:1℃∕min~50℃∕min,预定温度:1200℃~2000℃,保温时间:0.1h~10h,保护气氛:氮气或者氩气,气体流量:25ml/min~300ml/min;(3)酸洗干燥:将步骤(2)所得炭化产物置于酸液中搅拌,去离子水充分洗涤至中性,然后放入40℃~100℃真空烘箱中干燥0.1h~10h,真空度为0.1~10000Pa;酸液中搅拌的具体工艺参数为:酸液为盐酸或硫酸中的一种,酸液摩尔浓度:0.05mol/L~6mol/L,搅拌时间:1~5h,搅拌速度:25~200r/min;(4)最后将获得的产物进行球磨处理,球磨工艺参数为:球磨时间:0.5-30h;球磨转速:30-1000转/分。2CN108163844A说明书1/6页一种利用废弃轮胎橡胶粉末制备石墨烯的制备方法技术领域[0001]本发明属于碳素材料技术领域,具体是涉及一种低成本的废弃轮胎橡胶粉末为原料来制备石墨烯的制备方法。背景技术[0002]石墨烯是一种新型碳材料,具有独特的碳蜂窝结构和优异的物理化学性能。单层石墨烯具有独特的分子结构、超高的比表面、良好的热导率、优异的电子特性和超强的机械性能,因而在电子元件、能源储存与转换、传感器以及生物医药等领域得到应用的可能,特别是对于存储要求苛刻的氢储存、燃料电池、太阳能电池、锂离子电池以及高效电容器等方面,石墨烯都有优异的表现。现有研究开发制备石墨烯的方法很多,但是许多制备方法工艺复杂、产量低,生产成本较高,推广应用比较困难。[0003]随着汽车工业的发展以及私人汽车的普及,每年都会产生大量的废弃轮胎,而废弃轮胎无序堆放还容易引发火灾。废弃轮胎回收橡胶目前主要有高温裂解,获取重