CN105967179A - 一种易分散石墨烯粉体的制备方法及利用该方法制备的石墨烯粉体 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种易分散石墨烯粉体的制备方法及利用该方法制备的石墨烯粉体，其方法括如下步骤：1)将洗涤干净的氧化石墨烯滤饼分散在水中，加入分散剂使其与氧化石墨烯充分混合；2)将混合后的产物离心，干燥、还原即可得到易分散的石墨烯粉体。本发明方法制备的石墨烯粉体比表面积大，振实密度较高，容易在水、有机体系和高分子体系中均匀分散，在复合材料、电池或电容等领域具有广泛的应用前景。经试验，本发明得到的石墨烯粉体在水或甲基吡咯烷酮、二甲基甲酰胺、乙二醇等有机溶剂中容易分散，粒径为0.5～2μm，层数为1～5层，分散液稳定性好，存放一个月内无沉降。在高分子体系中能均匀分散。
Description
技术领域
本发明涉及一种石墨烯粉体的制备工艺，属于无机合成领域。
背景技术
目前，石墨烯粉体的制备工艺一般是石墨先通过氧化工艺，再经过热还原工艺制备得到。但是石墨烯粉体在溶剂或基体材料中的分散性是制约石墨烯下游应用的最大难题。石墨烯粉体在溶剂中的分散程度决定了石墨烯浆料的稳定性和易用性。在复合材料中，如果石墨烯在基体材料中分散良好，很少的添加量就可以显著提升复合材料的力学和电学、热学性能；反之分散不好，则会使材料微观结构中存在大量的薄弱点，不仅不能提升材料的导电、导热性能，反而使复合材料变脆，容易折断。在实际应用中，由于石墨烯密度较小，片层间作用力较强，因此在复合材料中很难达到理想的分散效果。而在之前的技术中没有人在氧化石墨烯阶段加入分散剂来改善其分散性，因此为了减小石墨烯粉体的分子间作用力，将分散剂插入单层或少层石墨烯的片层之间，不仅避免了石墨烯片层的再次堆叠，还能改善石墨烯与溶剂和基体材料的相容性，从而轻易地在介质中实现较理想的石墨烯分散状态，将石墨烯在复合材料中的作用最大化。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供了在水等极性溶剂以及非极性溶剂中的分散性更高的易分散石墨烯粉体的制备方法；
本发明的另一目的是提供上述方法制备而成的石墨烯粉体产品。
本发明的目的通过以下技术方案来具体实现：
一种易分散石墨烯粉体的制备方法，包括如下步骤：
1)将洗涤干净的氧化石墨烯滤饼分散在水中，加入分散剂使其与氧化石墨烯充分混合；
2)将混合后的产物离心，干燥、还原即可得到易分散的石墨烯粉体。
优选的，所述步骤1)中的氧化石墨烯滤饼是采用Hummers法或改进的Hummers法制备而成，具体工艺为：在浓硫酸(可加入磷酸、硝酸钠等提高氧化性)中用高锰酸钾将石墨氧化剥离为氧化石墨烯，再将此溶液过滤、洗涤而成。这种方法得到的氧化石墨烯具有良好的分散性和均一性。
优选的，所述分散剂采用聚乙烯醇、聚丙烯酸钠、十二烷基磷酸酯钾、十二烷基苯磺酸钠、乙二胺四乙酸钠或柠檬酸钠中的一种或几种的混合物；优选的，所述分散剂采用十二烷基苯磺酸钠。
分散剂的选择原则：应该选择表面带负离子的分散剂，可以均匀地插层到氧化石墨烯的片层之间，有效防止片层的重新堆叠。
优选的，所述氧化石墨烯与分散剂的质量比为10-1000：1，优选100:1。
优选的，所述步骤1)中，采用均质乳化机和/或细胞破碎机进行混合。
优选的，先采用均质乳化机处理后再采用细胞破碎机处理。
优选的，乳化机处理时，其线速度为2～10m/s，例如：2m/s、3m/s、5m/s、5.5m/s、6m/s、7m/s、7.5m/s、8m/s、9m/s、10m/s，等。线速度更优选为4～6m/s，例如：4m/s、4.3m/s、4.5m/s、4.7m/s、5m/s、5.2m/s、5.4m/s、5.8m/s、6m/s，等；
优选的，细胞破碎机处理时，其功率为200～400W，例如：200W、230W、250W、260W、300W、340W、390W、400W，等。进一步优选功率为260-270W，例如：260W、262W、263W、265W、266W、269W、270W，等。
优选的，步骤1)的混合过程：先采用乳化机处理15-25min，再采用细胞破碎机处理60～90min；进一步优选的，先采用乳化机处理20min，再采用细胞破碎机处理70min。
优选的，所述步骤2)中，所述干燥、还原相结合完成，即：先进行冷冻干燥，再进行微波加热和/或烘箱加热。
优选的，具体工艺参数为：所述冷冻干燥的的温度为-50～0℃，优选为-10～-4℃，进一步优选为-7℃；所述冷冻干燥的时间为0.5～3d，优选1～2d，进一步优选1d；
所述微波加热的功率为500～900W，优选600～700W，进一步优选630W；所述微波加热的时间10～40min，优选20～30min；
所述烘箱的温度为200～1000℃，优选300～800℃，进一步优选为350℃；所述烘箱加热的时间为30～120min，优选60min。
作为最佳的干燥、还原工艺条件，所述步骤2)中，所述干燥、还原的工艺条件为：先-7℃下冷冻干燥1d，再630W的功率下微波加热25min。
上述的方法制得的易分散石墨烯粉体，含有分散剂的量为0.1％～10％，优选1％。
本发明原理：
1、现有技术中，为了使石墨烯最有更好的分散性，利用分散剂在制备好的干燥的石墨烯粉体的基础上进行插层或接枝，但是鉴于纳米材料在干燥过程中容易团聚，因此采取先干燥再分散的方法，但实际上这样的处理，分散剂依然很难完全扩散进石墨烯的片层之间，本发明摒弃传统思路，采用湿法处理，即在未干燥和还原前即加入分散剂可避免石墨烯干燥时的堆叠，并有效阻止了团聚，而且加入的分散剂有利于提高石墨烯在相应溶剂或基材中的相容性。本发明采用整体思路是在干燥石墨烯制备过程中，在氧化石墨烯还原到石墨烯之前先进行分散剂的插层，通过改变工艺条件，将干燥与还原结合进行，最终所得到的石墨烯粉由于分散剂的均匀有效的插层，防止了石墨烯片层的二次团聚；
2、本发明采用的分散剂是针对氧化石墨烯到石墨烯这种变化过程中进行作用，与石墨烯片层间相互作用力为分子间力，防止了石墨烯片层之间的贴合；
3、本发明另一重要发明点是在分散时选用了并非本领域常规的分散设备，使氧化石墨烯与分散剂可以均匀的结合起来，分散设备简单，操做简便，且在分散中可避免现有技术中常用的超声分散方法，防止超声对石墨烯片层的破坏。
5、本发明巧妙的通过不同的干燥/还原工艺，不仅保全了分散剂不被破坏，以及保证了氧化石墨烯在还原的过程中分散剂的结合力不被破坏，同时，使氧化石墨烯更加容易还原，无需苛刻的条件，在300℃左右即可还原成石墨烯。
本发明的有益效果是：
本发明方法制备的石墨烯粉体比表面积大，振实密度较高，容易在水、有机体系和高分子体系中均匀分散，在复合材料、电池或电容等领域具有广泛的应用前景。经试验，本发明得到的石墨烯粉体在水或甲基吡咯烷酮、二甲基甲酰胺、乙二醇等有机溶剂中容易分散，粒径为0.5～2μm，层数为1～5层，分散液稳定性好，存放一个月内无沉降。在高分子体系中能均匀分散。
说明书附图
图1为本发明中氧化石墨烯与分散液混合过程的原理示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
以下实施例所用的氧化石墨烯滤饼均是采用Hummers法或改进的Hummers法制备而成，具体工艺为：在浓硫酸(可加入磷酸、硝酸钠等提高氧化性)中用高锰酸钾将石墨氧化剥离为氧化石墨烯，再将此溶液过滤、洗涤而成。
实施例1：
一种易分散石墨烯粉体的制备方法，整体上包括两大步骤：
1)将洗涤干净的氧化石墨烯滤饼分散在水中，加入分散剂使其与氧化石墨烯充分混合；
2)将混合后的产物离心，干燥、还原即可得到易分散的石墨烯粉体。
本发明方法的工艺要素：
要素A：氧化石墨烯与分散剂的质量比为100：1。
要素B：所述氧化石墨烯滤饼，是在Hummers法或改进的Hummers法制备石墨烯的过程中所得到的在未干燥之前且未进行还原的氧化石墨烯，利用氧化石墨烯的界面能高的特点，使其与分散剂充分混合。
要素C：所述分散剂应选择分散性能好，与树脂、填料有很好的相容性，热稳定好的分散剂，可以是聚乙烯醇、聚丙烯酸钠、十二烷基磷酸酯钾、十二烷基苯磺酸钠、乙二胺四乙酸钠或柠檬酸钠中的一种或几种的混合物。本实施例作为最优选的的实施例，所述分散剂采用十二烷基苯磺酸钠。
要素D:加入分散剂后，混合时的工艺方法和参数如下：
先采用乳化机处理20min，再采用细胞破碎机处理70min；
乳化机处理时，其线速度为4m/s；细胞破碎机处理时，其功率为270W。
要素E：在步骤2)中，最重要的影响因素，也是本发明的发明点之一，即所述干燥、还原相结合完成，先进行冷冻干燥，再进行微波加热和/或烘箱加热。本实施例作为最佳实施例，干燥还原工艺为：先-7℃下冷冻干燥一天，再630W的功率下微波加热25min。
本实施例所得产品在水或甲基吡咯烷酮、二甲基甲酰胺、乙二醇等有机溶剂中容易分散，粒径为0.5～2μm，层数为1～5层，分散液稳定性好，存放一个月内无沉降。在高分子体系中能均匀分散。
实施例2：
本实施例与实施例1基本相同，整体上包括两大步骤：
1)将洗涤干净的氧化石墨烯滤饼分散在水中，加入分散剂使其与氧化石墨烯充分混合；
2)将混合后的产物离心，干燥、还原即可得到易分散的石墨烯粉体。
不同之处在于具体工艺要素：
要素A中：氧化石墨烯与分散剂的质量比为10：1。
要素C中：所述分散剂聚乙烯醇与十二烷基苯磺酸钠按质量比为3：1的混合物。
要素D中：加入分散剂后，混合时的工艺方法和参数如下：
先采用乳化机处理25min，再采用细胞破碎机处理60min；
乳化机处理时，其线速度为6m/s；细胞破碎机处理时，其功率为260W。
要素E中：在步骤2)中，干燥还原工艺为：先-10℃下冷冻干燥2天，再600W的功率下微波加热40min。
本实施例所得产品在水或甲基吡咯烷酮、二甲基甲酰胺、乙二醇等有机溶剂中容易分散，粒径为0.5～2μm，层数为1～5层，分散液稳定性好，存放一个月内无沉降。在高分子体系中能均匀分散。
实施例3：
本实施例与实施例1基本相同，整体上包括两大步骤：
1)将洗涤干净的氧化石墨烯滤饼分散在水中，加入分散剂使其与氧化石墨烯充分混合；
2)将混合后的产物离心，干燥、还原即可得到易分散的石墨烯粉体。
不同之处在于具体工艺要素：
要素A中：氧化石墨烯与分散剂的质量比为1000：1。
要素C中：所述分散剂为乙二胺四乙酸钠。
要素D中：加入分散剂后，混合时的工艺方法和参数如下：
先采用乳化机处理15min，再采用细胞破碎机处理90min；
乳化机处理时，其线速度为10m/s；细胞破碎机处理时，其功率为200W。
要素E中：在步骤2)中，干燥还原工艺为：先0℃下冷冻干燥0.5天，再350℃下烘箱加热60min。
本实施例所得产品在水或甲基吡咯烷酮、二甲基甲酰胺、乙二醇等有机溶剂中容易分散，粒径为0.5～2μm，层数为1～5层，分散液稳定性好，存放一个月内无沉降。在高分子体系中能均匀分散。
实施例4：
本实施例与实施例1基本相同，整体上包括两大步骤：
1)将洗涤干净的氧化石墨烯滤饼分散在水中，加入分散剂使其与氧化石墨烯充分混合；
2)将混合后的产物离心，干燥、还原即可得到易分散的石墨烯粉体。
不同之处在于具体工艺要素：
要素A中：氧化石墨烯与分散剂的质量比为500：1。
要素C中：所述分散剂为聚丙烯酸钠和柠檬酸钠按1：1、2：1、以及1：2的混合进行实验。
要素D中:加入分散剂后，混合时的工艺方法和参数如下：
先采用乳化机处理20min，再采用细胞破碎机处理70min；
乳化机处理时，其线速度为2m/s；细胞破碎机处理时，其功率为400W。
要素E中：在步骤2)中，最重要的影响因素，也是本发明的发明点之一，即所述干燥、还原相结合完成，先进行冷冻干燥，再进行微波加热和/或烘箱加热。本实施例作为最优佳实施例，干燥还原工艺为：先-4℃下冷冻干燥三天，再在300℃下烘箱加热30min。
本实施例所得三个产品在水或甲基吡咯烷酮、二甲基甲酰胺、乙二醇等有机溶剂中容易分散，粒径为0.5～2μm，层数为1～5层，分散液稳定性好，存放一个月内无沉降。在高分子体系中能均匀分散。
实施例5：
本实施例与实施例1基本相同，整体上包括两大步骤：
1)将洗涤干净的氧化石墨烯滤饼分散在水中，加入分散剂使其与氧化石墨烯充分混合；
2)将混合后的产物离心，干燥、还原即可得到易分散的石墨烯粉体。
不同之处在于具体工艺要素：
要素A中：氧化石墨烯与分散剂的质量比为50：1。
要素C中：所述分散剂十二烷基磷酸酯钾。
要素D中：加入分散剂后，混合时的工艺方法和参数如下：
先采用乳化机处理20min，再采用细胞破碎机处理80min；
乳化机处理时，其线速度为5m/s；细胞破碎机处理时，其功率为300W。
要素E中：在步骤2)中，干燥还原工艺为：先-50℃下冷冻干燥12h，再900W的功率下微波加热10min。
本实施例所得产品在水或甲基吡咯烷酮、二甲基甲酰胺、乙二醇等有机溶剂中容易分散，粒径为0.5～2μm，层数为1～5层，分散液稳定性好，存放一个月内无沉降。在高分子体系中能均匀分散。
实施例6：
本实施例与实施例1基本相同，整体上包括两大步骤：
1)将洗涤干净的氧化石墨烯滤饼分散在水中，加入分散剂使其与氧化石墨烯充分混合；
2)将混合后的产物离心，干燥、还原即可得到易分散的石墨烯粉体。
不同之处在于具体工艺要素：
要素A中：氧化石墨烯与分散剂的质量比为200：1。
要素C中：所述分散剂为十二烷基苯磺酸钠。
要素D中：加入分散剂后，混合时的工艺方法和参数如下：
先采用乳化机处理20min，再采用细胞破碎机处理70min；
乳化机处理时，其线速度为8m/s；细胞破碎机处理时，其功率为350W。
要素E中：在步骤2)中，干燥还原工艺为：先-8℃下冷冻干燥1天，再800℃下烘箱加热的时间为120min。
本实施例所得产品在水或甲基吡咯烷酮、二甲基甲酰胺、乙二醇等有机溶剂中容易分散，粒径为0.5～2μm，层数为1～5层，分散液稳定性好，存放一个月内无沉降。在高分子体系中能均匀分散。
实施例7：
本实施例与实施例1基本相同，整体上包括两大步骤：
1)将洗涤干净的氧化石墨烯滤饼分散在水中，加入分散剂使其与氧化石墨烯充分混合；
2)将混合后的产物离心，干燥、还原即可得到易分散的石墨烯粉体。
不同之处在于具体工艺要素：
要素A中：氧化石墨烯与分散剂的质量比为800：1。
要素C中：所述分散剂柠檬酸钠。
要素D中：加入分散剂后，混合时的工艺方法和参数如下：
先采用乳化机处理20min，再采用细胞破碎机处理70min；
乳化机处理时，其线速度为4；细胞破碎机处理时，其功率为250W。
要素E中：在步骤2)中，干燥还原工艺为：先-15℃下冷冻干燥24h，再500W的功率下微波加热20min。
本实施例所得产品在水或甲基吡咯烷酮、二甲基甲酰胺、乙二醇等有机溶剂中容易分散，粒径为0.5～2μm，层数为1～5层，分散液稳定性好，存放一个月内无沉降。在高分子体系中能均匀分散。
实施例8：
本实施例与实施例1基本相同，整体上包括两大步骤：
1)将洗涤干净的氧化石墨烯滤饼分散在水中，加入分散剂使其与氧化石墨烯充分混合；
2)将混合后的产物离心，干燥、还原即可得到易分散的石墨烯粉体。
不同之处在于具体工艺要素：
要素A中：氧化石墨烯与分散剂的质量比为300：1。
要素C中：所述分散剂为十二烷基苯磺酸钠和乙二胺四乙酸钠按1：1的质量比的混合物。
要素D:加入分散剂后，混合时的工艺方法和参数如下：
先采用乳化机处理20min，再采用细胞破碎机处理70min；
乳化机处理时，其线速度为7m/s；细胞破碎机处理时，其功率为260W。
要素E中：在步骤2)中，干燥还原工艺为：先-20℃下冷冻干燥1天，再在1000℃下烘箱加热的时间为30min。
本实施例所得产品在水或甲基吡咯烷酮、二甲基甲酰胺、乙二醇等有机溶剂中容易分散，粒径为0.5～2μm，层数为1～5层，分散液稳定性好，存放一个月内无沉降。在高分子体系中能均匀分散。
实施例9：
本实施例与实施例1基本相同，整体上包括两大步骤：
1)将洗涤干净的氧化石墨烯滤饼分散在水中，加入分散剂使其与氧化石墨烯充分混合；
2)将混合后的产物离心，干燥、还原即可得到易分散的石墨烯粉体。
不同之处在于具体工艺要素：
要素A中：氧化石墨烯与分散剂的质量比为100：1。
要素C中：所述分散剂为聚丙烯酸钠与十二烷基苯磺酸钠按质量比为3：1的混合物。
要素D中：加入分散剂后，混合时的工艺方法和参数如下：
先采用乳化机处理20min，再采用细胞破碎机处理70min；
乳化机处理时，其线速度为9m/s；细胞破碎机处理时，其功率为270W。
要素E中：在步骤2)中，干燥还原工艺为：先-5℃下冷冻干燥3天，再700W的功率下微波加热20min。
本实施例所得产品在水或甲基吡咯烷酮、二甲基甲酰胺、乙二醇等有机溶剂中容易分散，粒径为0.5～2μm，层数为1～5层，分散液稳定性好，存放一个月内无沉降。在高分子体系中能均匀分散。
实施例10：
本实施例与实施例1基本相同，整体上包括两大步骤：
1)将洗涤干净的氧化石墨烯滤饼分散在水中，加入分散剂使其与氧化石墨烯充分混合；
2)将混合后的产物离心，干燥、还原即可得到易分散的石墨烯粉体。
不同之处在于具体工艺要素：
要素A中：氧化石墨烯与分散剂的比例关系为质量比为90：1。
要素C中：所述分散剂为十二烷基苯磺酸钠。
要素D中：加入分散剂后，混合时的工艺方法和参数如下：
先采用乳化机处理20min，再采用细胞破碎机处理70min；
乳化机处理时，其线速度为3m/s；细胞破碎机处理时，其功率为230W。
要素E中：在步骤2)中，干燥还原工艺为：先-10℃下冷冻干燥18h，再200℃下烘箱加热60min。
本实施例所得产品在水或甲基吡咯烷酮、二甲基甲酰胺、乙二醇等有机溶剂中容易分散，粒径为0.5～2μm，层数为1～5层，分散液稳定性好，存放一个月内无沉降。在高分子体系中能均匀分散。
实施例11：
本实施例与实施例1基本相同，整体上包括两大步骤：
1)将洗涤干净的氧化石墨烯滤饼分散在水中，加入分散剂使其与氧化石墨烯充分混合；
2)将混合后的产物离心，干燥、还原即可得到易分散的石墨烯粉体。
不同之处在于具体工艺要素：
要素A中：氧化石墨烯与分散剂的质量比为750：1。
要素C中：所述分散剂乙二胺四乙酸钠。
要素D中：加入分散剂后，混合时的工艺方法和参数如下：
先采用乳化机处理20min，再采用细胞破碎机处理70min；
乳化机处理时，其线速度为9m/s；细胞破碎机处理时，其功率为340W。
要素D中：在步骤2)中，干燥还原工艺为：先-7℃下冷冻干燥50h，再500W的功率下微波加热30min。
本实施例所得产品在水或甲基吡咯烷酮、二甲基甲酰胺、乙二醇等有机溶剂中容易分散，粒径为0.5～2μm，层数为1～5层，分散液稳定性好，存放一个月内无沉降。在高分子体系中能均匀分散。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种易分散石墨烯粉体的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
1)将洗涤干净的氧化石墨烯滤饼分散在水中，加入分散剂使其与氧化石墨烯充分混合；
2)将混合后的产物离心，干燥、还原即可得到易分散的石墨烯粉体。
2.根据权利要求1所述的易分散石墨烯粉体的制备方法，其特征在于：所述步骤1)中的氧化石墨烯滤饼是采用Hummers法或改进的Hummers法制备而成，具体工艺为：在浓硫酸中用高锰酸钾将石墨氧化剥离为氧化石墨烯，再将此溶液过滤、洗涤而成。
3.根据权利要求1所述的易分散石墨烯粉体的制备方法，其特征在于：所述分散剂采用聚乙烯醇、聚丙烯酸钠、十二烷基磷酸酯钾、十二烷基苯磺酸钠、乙二胺四乙酸钠、柠檬酸钠中的一种或几种的混合物；优选的，所述分散剂采用十二烷基苯磺酸钠。
所述氧化石墨烯与分散剂的质量比为10-1000：1，优选100:1。
4.根据权利要求1所述的易分散石墨烯粉体的制备方法，其特征在于：所述步骤1)中，采用均质乳化机和/或细胞破碎机进行混合，优选的，先采用均质乳化机处理后再采用细胞破碎机处理。
5.根据权利要求4所述的易分散石墨烯粉体的制备方法，其特征在于：乳化机处理时，其线速度为2～10m/s，优选4～6m/s；细胞破碎机处理时，其功率为200～400W，优选260-270W。
6.根据权利要求5所述的易分散石墨烯粉体的制备方法，其特征在于：先采用乳化机处理15-25min，再采用细胞破碎机处理60～90min；优选的，先采用乳化机处理20min，再采用细胞破碎机处理70min。
7.根据权利要求1所述的易分散石墨烯粉体的制备方法，其特征在于：所述步骤2)中，所述干燥、还原相结合完成，即：先进行冷冻干燥，再进行微波加热和/或烘箱加热。
8.根据权利要求7所述的易分散石墨烯粉体的制备方法，其特征在于:所述冷冻干燥的的温度为-50～0℃，优选为-10～-4℃，进一步优选为-7℃；所述冷冻干燥的时间为0.5～3d，优选1～2d，进一步优选1d；
所述微波加热的功率为500～900W，优选600～700W，进一步优选630W；所述微波加热的时间10～40min，优选20～30min；
所述烘箱的温度为200～1000℃，优选300～800℃，进一步优选为350℃；所述烘箱加热的时间为30～120min，优选60min。
9.根据权利要求8所述的易分散石墨烯粉体的制备方法，其特征在于:所述步骤2)中，所述干燥、还原的工艺条件为：先-7℃下冷冻干燥1d，再630W的功率下微波加热25min。
10.根据权利要求1-9任一项所述的方法制得的易分散石墨烯粉体，其特征在于:含有分散剂的量为0.1％～10％，优选1％。
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Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106700356A (zh) * | 2016-12-27 | 2017-05-24 | 东南大学 | 一种石墨烯高分子复合材料的制备方法 |
| CN107936593A (zh) * | 2017-12-01 | 2018-04-20 | 广东工业大学 | 一种改性乳化沥青及其制备方法和应用 |
| CN108359133A (zh) * | 2018-01-26 | 2018-08-03 | 新疆磐基实业有限公司 | 能够提高土工膜力学性能的添加剂及其制备方法和应用 |
| CN108704500A (zh) * | 2018-04-04 | 2018-10-26 | 北京石墨烯技术研究院有限公司 | 一种石墨烯在金属粉末中分散的方法 |
| CN109485038A (zh) * | 2019-01-03 | 2019-03-19 | 深圳天元羲王材料科技有限公司 | 一种石墨烯小片在水中的分散方法 |
| CN110358314A (zh) * | 2019-07-05 | 2019-10-22 | 广西清鹿新材料科技有限责任公司 | 一种石墨烯复合沥青的制备方法 |
| CN111235667A (zh) * | 2020-03-24 | 2020-06-05 | 新昌县高纤纺织有限公司 | 一种防静电阻燃无纺布的制备工艺 |
| CN111410937A (zh) * | 2020-05-09 | 2020-07-14 | 江苏省特种设备安全监督检验研究院 | 一种基于改性石墨烯的导热油及其制备方法 |
| CN111410872A (zh) * | 2020-04-15 | 2020-07-14 | 广东康烯科技有限公司 | 一种铂量子点掺杂石墨烯基导电油墨的制备方法及导电油墨和应用 |
| CN113880081A (zh) * | 2021-11-03 | 2022-01-04 | 北京石墨烯技术研究院有限公司 | 石墨烯的制备方法 |
| CN114590799A (zh) * | 2022-03-28 | 2022-06-07 | 南通第六元素材料科技有限公司 | 石墨烯制备方法、石墨烯粉体及产品 |
| CN114590799B (zh) * | 2022-03-28 | 2024-05-10 | 南通第六元素材料科技有限公司 | 石墨烯制备方法、石墨烯粉体及产品 |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20100144904A1 (en) * | 2008-12-04 | 2010-06-10 | Tyco Electronics Corporation | Graphene and graphene oxide aerogels |
| CN101993065A (zh) * | 2010-12-17 | 2011-03-30 | 中国科学院上海微系统与信息技术研究所 | 一种制备石墨烯粉体的方法 |
| CN102701199A (zh) * | 2012-07-15 | 2012-10-03 | 桂林理工大学 | 分散乳化辅助Hummers法制备氧化石墨烯的方法 |
| CN103030138A (zh) * | 2012-12-17 | 2013-04-10 | 鸿纳（东莞）新材料科技有限公司 | 防回叠少层石墨烯粉体及其复合材料的组份和制备 |
| CN103407990A (zh) * | 2013-07-08 | 2013-11-27 | 清华大学深圳研究生院 | 一种石墨烯材料及其制备方法 |
| CN103537236A (zh) * | 2013-10-22 | 2014-01-29 | 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 | 一种石墨烯气凝胶的制备方法 |
| CN104843676A (zh) * | 2014-12-03 | 2015-08-19 | 北汽福田汽车股份有限公司 | 一种石墨烯气凝胶的制备方法 |
| WO2015165287A1 (zh) * | 2014-04-28 | 2015-11-05 | 宁波墨西科技有限公司 | 石墨烯复合粉体材料及制备方法 |
-
2016
- 2016-06-30 CN CN201610510886.3A patent/CN105967179B/zh active Active
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20100144904A1 (en) * | 2008-12-04 | 2010-06-10 | Tyco Electronics Corporation | Graphene and graphene oxide aerogels |
| CN101993065A (zh) * | 2010-12-17 | 2011-03-30 | 中国科学院上海微系统与信息技术研究所 | 一种制备石墨烯粉体的方法 |
| CN102701199A (zh) * | 2012-07-15 | 2012-10-03 | 桂林理工大学 | 分散乳化辅助Hummers法制备氧化石墨烯的方法 |
| CN103030138A (zh) * | 2012-12-17 | 2013-04-10 | 鸿纳（东莞）新材料科技有限公司 | 防回叠少层石墨烯粉体及其复合材料的组份和制备 |
| CN103407990A (zh) * | 2013-07-08 | 2013-11-27 | 清华大学深圳研究生院 | 一种石墨烯材料及其制备方法 |
| CN103537236A (zh) * | 2013-10-22 | 2014-01-29 | 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 | 一种石墨烯气凝胶的制备方法 |
| WO2015165287A1 (zh) * | 2014-04-28 | 2015-11-05 | 宁波墨西科技有限公司 | 石墨烯复合粉体材料及制备方法 |
| CN104843676A (zh) * | 2014-12-03 | 2015-08-19 | 北汽福田汽车股份有限公司 | 一种石墨烯气凝胶的制备方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 胡呈元等: "高速剪切辅助氧化还原法制备石墨烯", 《材料导报Ｂ：研究篇》 * |
Cited By (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106700356B (zh) * | 2016-12-27 | 2019-11-12 | 东南大学 | 一种石墨烯-高分子复合材料的制备方法 |
| CN106700356A (zh) * | 2016-12-27 | 2017-05-24 | 东南大学 | 一种石墨烯高分子复合材料的制备方法 |
| CN107936593A (zh) * | 2017-12-01 | 2018-04-20 | 广东工业大学 | 一种改性乳化沥青及其制备方法和应用 |
| CN108359133A (zh) * | 2018-01-26 | 2018-08-03 | 新疆磐基实业有限公司 | 能够提高土工膜力学性能的添加剂及其制备方法和应用 |
| CN108704500A (zh) * | 2018-04-04 | 2018-10-26 | 北京石墨烯技术研究院有限公司 | 一种石墨烯在金属粉末中分散的方法 |
| CN109485038A (zh) * | 2019-01-03 | 2019-03-19 | 深圳天元羲王材料科技有限公司 | 一种石墨烯小片在水中的分散方法 |
| CN109485038B (zh) * | 2019-01-03 | 2022-05-17 | 深圳天元羲王材料科技有限公司 | 一种石墨烯小片在水中的分散方法 |
| CN110358314A (zh) * | 2019-07-05 | 2019-10-22 | 广西清鹿新材料科技有限责任公司 | 一种石墨烯复合沥青的制备方法 |
| CN111235667A (zh) * | 2020-03-24 | 2020-06-05 | 新昌县高纤纺织有限公司 | 一种防静电阻燃无纺布的制备工艺 |
| CN111410872A (zh) * | 2020-04-15 | 2020-07-14 | 广东康烯科技有限公司 | 一种铂量子点掺杂石墨烯基导电油墨的制备方法及导电油墨和应用 |
| CN111410937A (zh) * | 2020-05-09 | 2020-07-14 | 江苏省特种设备安全监督检验研究院 | 一种基于改性石墨烯的导热油及其制备方法 |
| CN111410937B (zh) * | 2020-05-09 | 2021-06-15 | 江苏省特种设备安全监督检验研究院 | 一种基于改性石墨烯的导热油及其制备方法 |
| CN113880081A (zh) * | 2021-11-03 | 2022-01-04 | 北京石墨烯技术研究院有限公司 | 石墨烯的制备方法 |
| CN114590799A (zh) * | 2022-03-28 | 2022-06-07 | 南通第六元素材料科技有限公司 | 石墨烯制备方法、石墨烯粉体及产品 |
| CN114590799B (zh) * | 2022-03-28 | 2024-05-10 | 南通第六元素材料科技有限公司 | 石墨烯制备方法、石墨烯粉体及产品 |
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| Publication number | Publication date |
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