水相剥离法制备石墨烯技术。本发明属于石墨烯制备技术领域,亦属于以石墨衍生物作为分散剂在剪应力作用下剥离制备石墨烯领域的应用。具体涉及以石墨为原料,将原料分散在石墨衍生物中用剪应力制备高浓度石墨烯方法。
本技术在对液相剥离法制备石墨烯过程深入分析的基础上,结合国内外文献,创新性地提出用石墨衍生物作为分散剂,采用水相剪切剥离技术来解决该方法效率低及规模难以放大等问题,已完成了年产2吨规模的中试研究,所得产品理化性能良好。
该工艺技术的特点如下:(1)绿色环保,以水为溶剂,在常压下进行,不加表面活性剂等有机成分,对环境无害;(2)成本较低,每公斤石墨烯成本在500元以内。(3)产品质量好。由于产品主要是剥离法制得,缺陷少,层数低,多在七层以内,片的大小在3-5微米之间,产品的导电率超过104S/m。 (4)所用重要装置都来自市场定型设备。所使用的添加剂来源有保证。原料来源广,人工石墨、可膨及高纯鳞片石墨均可。产业化前景良好。(5)产品种类多。通过该套装置可以制备不同质量的粉体,水性浆料。还可以用以制备油性浆料和导电浆料,等
北京化工大学毋伟团队
京化工大学教授、博士生导师,中国颗粒学会理事,北京粉体协会理事,中国颗粒学会颗粒制备与处理专业委员会委员。
研究方向:
长期以来一直从事纳微米颗粒的制备和表面改性、无机-无机及无机-有机纳米复合材料合成等方面的技术和基础理论研究工作,目前已在国内外重要期刊上发表学术论文90余篇,其中多篇被Sci和Ei核心收录,主编专著1部,参编专著3部,申请和授权专利16项,获国家科技进步二等奖1项,北京市科技进步一等奖1项,石化协会优秀图书一等奖1项。
评价单位:“科创中国”新材料产业科技服务团(江西) (中国材料研究学会)
评价时间:2022-11-28
综合评价
该成果采用水相为分散剂,通过物理法剥离石墨烯,实现了液相剥离制备石墨烯的绿色环保工艺的突破,其每公斤石墨烯成本在500元,具有良好的成本优势,应进一步放大生产能力,提高规模化制备石墨烯工艺的批次稳定性和产品的良率,同时要进一步明确,采用该成果制备的石墨烯最佳的应用场景,方便快速推向市场
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