CN115092917A - 一种连续高效生产石墨烯粉体的方法 - Google Patents

一种连续高效生产石墨烯粉体的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN115092917A
CN115092917A CN202210863593.9A CN202210863593A CN115092917A CN 115092917 A CN115092917 A CN 115092917A CN 202210863593 A CN202210863593 A CN 202210863593A CN 115092917 A CN115092917 A CN 115092917A
Authority
CN
China
Prior art keywords
powder
graphene
graphene powder
crucible
continuously
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202210863593.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN115092917B (zh
Inventor
王增奎
郭冰
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Jiangsu Jiangnan Elenyl Graphene Technology Co ltd
2d Carbon Changzhou Tech Inc ltd
Original Assignee
Jiangsu Jiangnan Elenyl Graphene Technology Co ltd
2d Carbon Changzhou Tech Inc ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Jiangsu Jiangnan Elenyl Graphene Technology Co ltd, 2d Carbon Changzhou Tech Inc ltd filed Critical Jiangsu Jiangnan Elenyl Graphene Technology Co ltd
Priority to CN202210863593.9A priority Critical patent/CN115092917B/zh
Publication of CN115092917A publication Critical patent/CN115092917A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN115092917B publication Critical patent/CN115092917B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B32/00—Carbon; Compounds thereof
    • C01B32/15—Nano-sized carbon materials
    • C01B32/182—Graphene
    • C01B32/184—Preparation
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2204/00—Structure or properties of graphene
    • C01B2204/20—Graphene characterized by its properties
    • C01B2204/22—Electronic properties

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Carbon And Carbon Compounds (AREA)

Abstract

本发明涉及一种连续高效生产石墨烯粉体的方法，包括如下步骤：将含铜的金属混合物置于坩埚中，将坩埚置于加热炉内，密闭状态下抽真空，通入保护气体至常压，打开排气阀门并持续通入保护气体维持常压，加热金属混合物形成液态金属合金并达到反应温度后，从坩埚的顶部持续通入含有固态碳粉的氮气至液态金属合金内产生气泡使固态碳粉进行溶解‑饱和‑气泡表面析出‑石墨烯生长，当气泡上升到液态金属合金的液面后气泡破裂，产生的石墨烯粉体随氮气气流排出并被收集获得石墨烯粉体产品；所述固态碳粉为焦炭、炭黑、石墨中的一种或多种。本发明方法获得的石墨烯粉体缺陷少且纯度在98wt％以上，作为导电添加剂制成复合材料薄膜具有较好的导电性。

Description

一种连续高效生产石墨烯粉体的方法
技术领域
本发明涉及石墨烯技术领域，具体涉及一种连续高效生产石墨烯粉体的方法。
背景技术
目前石墨烯的制备方法有氧化还原法、物理法和CVD法，其中氧化还原法在制备过程中使用的强酸、强氧化剂会对石墨烯的晶体结构造成破坏，还会有大量含强酸、强氧化剂的废液也会对环境造成严重污染；而物理法制备的石墨烯由于层数厚也被称为石墨微片，片径也都很小。而在液态金属中利用CVD方法生长的石墨烯粉体由于缺陷少、层数可控、片径大对下游的应用开发具有重要意义，因此受到越来越多研究者的广泛关注。
申请号为201911346316.5及申请号为202110500622.0的中国发明专利申请中均公开了一种通过使气态碳源进入熔融态的金属催化剂基体中产生气泡，在气泡表面生长石墨烯，当气泡破裂，石墨烯与金属催化剂分离，进而在气流的作用下，石墨烯粉体被携带至粉体收集装置。
虽然这种方法可连续制备高质量的石墨烯粉体，但是因为使用的是气态碳源，在大规模生产石墨烯粉体时，尾气中必然会有大量的氢气产生，而氢气爆炸极限范围宽，易燃易爆，粉体生长高温反应炉一旦局部气密性不良就有可能引发安全事故。
发明内容
为了解决气态碳源产生潜在安全风险的技术问题，而提供一种连续高效生产石墨烯粉体的方法。本发明方法能够连续化生产石墨烯粉体，且工艺过程简单，制得的石墨烯粉体质量较好。
为了达到以上目的，本发明通过以下技术方案实现：
一种连续高效生产石墨烯粉体的方法，包括如下步骤：
将含铜的金属混合物置于坩埚中，将所述坩埚置于加热炉内，密闭状态下，抽真空将所述加热炉内部空气排净，然后在所述加热炉内通入保护气体恢复至常压，打开排气阀门，维持通入保护气体使加热炉内部环境处于常压状态，加热所述坩埚至其内所述金属混合物形成液态金属合金并达到反应温度后，从所述坩埚的顶部持续通入含有固态碳粉的氮气至所述液态金属合金内产生气泡使固态碳粉进行溶解-饱和-气泡表面析出-石墨烯生长，当气泡上升到液态金属合金的液面后气泡破裂，产生的石墨烯粉体随氮气气流排出并被收集获得石墨烯粉体产品；所述固态碳粉为焦炭、炭黑、石墨中的一种或多种。
溶解-饱和-析出反应过程中：从坩埚顶部持续通入含有固态碳粉的氮气至液态金属合金内并产生大量气泡，固态碳粉在液态金属合金内上浮的过程中逐渐溶解并在其中达到饱和后，于气泡表面析出进而生长形成石墨烯，当气泡上升到液面后气泡破裂，石墨烯粉体随氮气气流进入收集装置，最后获得石墨烯粉体产品。
进一步地，所述含铜的金属混合物中铜含量占比95wt％以上；
所述保护气为氮气、氦气、氩气中的一种；
优选地，所述石墨为天然石墨、人工石墨、膨胀石墨中的一种或多种；
所述含铜的金属混合物中还包括铁和/或镍。
再进一步地，所述固态碳粉的粉末直径D90为0.5-50μm。
进一步地，所述液态金属占所述坩埚至少50％的容积量，优选为至少60％的容积量。
进一步地，所述反应温度为1200-1500℃。
进一步地，所述固态碳粉的流量为5-30g/min，所述氮气的流量为50-200L/min。
有益技术效果：
本发明通过选用对固态碳粉溶解度较大的含95wt％以上铜的金属合金作为催化剂，对其加热形成液态金属合金并达到石墨烯生长温度，从坩埚的顶部通入含固态碳粉的氮气产生气泡进行溶解-饱和-气泡表面析出-石墨烯生长的过程，具体是：固态碳粉在液态金属合金内上浮的过程中逐渐溶解，并在其中达到饱和后，于气泡表面析出进而生长形成石墨烯，当气泡上升到液面后气泡破裂，石墨烯粉体随氮气气流收集得到石墨烯粉体产品。本发明方法获得的石墨烯粉体质量较高、缺陷较少，ID/IG≤0.2，且纯度在98wt％以上，作为导电添加剂制成复合材料薄膜，添加量在5wt％的PDMS/石墨烯复合薄膜其电阻率不超过1.5Ω·cm，在添加量少的情况下即具有较好的导电性。
本发明使用含碳量高且不含杂原子的固态碳粉作为石墨烯粉体生长的前驱体，因此在液态金属合金中不会发生如气态碳源裂解脱氢反应，因此不会出现进气管口积碳堵塞的问题，可以长时间连续化生产石墨烯粉体；同时还可以避免气态碳源裂解反应副产物焦油将金属粉末粘附于石墨烯粉体表面，必须要经过化学提纯才能得到高纯石墨烯粉体的问题。
另外，本发明工艺过程更简便，反应产物中不会产生氢气，具有较高的生产安全性。
附图说明
图1为实施例1的石墨烯粉体产品与其原材料炭黑粉体的拉曼光谱。
图2为实施例1和对比例1的石墨烯粉体产品的TEM图，A代表实施例1，B代表对比例1。
图3为对比例1的石墨烯粉体产品的拉曼光谱。
图4为对比例2a产物粉体及其原材料天然石墨的拉曼光谱图。
图5为对比例2a产物粉体及其原材料天然石墨的TEM图，其中a代表产物，b代表原材料。
具体实施方式
下面将结合本发明的实施例和附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的数值不限制本发明的范围。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法应当被视为说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。
以下实施例中未注明具体条件的实验方法，通常按照国家标准测定；若没有相应的国家标准，则按照通用的国际标准、或相关企业提出的标准要求进行。除非另有说明，否则所有的份数为重量份，所有的百分比为重量百分比。
实施例1
一种连续高效生产石墨烯粉体的方法，具体包括如下步骤：
将纯铜和纯镍按照质量百分比96％:4％的比例混合置于石墨坩埚中，金属混合物加入的量是使其熔化后的液态合金占石墨坩埚容积的60％，将石墨坩埚置于加热装置内，密闭状态下，抽真空将所述加热炉内部空气排净，然后在加热炉内通入氮气作为保护气使炉内恢复至常压，打开排气阀门，维持通入氮气，使加热炉内部环境处于常压状态，加热石墨坩埚至其内铜和镍熔融形成液态铜镍合金并达到1250℃后，通过粉料输送泵以及流量控制系统将流量为20g/min、直径D90为2μm的炭黑粉末以及流量为150L/min氮气经过进气管从石墨坩埚的顶部通入液态铜镍合金内部并产生大量气泡进行溶解-饱和-气泡表面析出-石墨烯生长的过程：炭黑粉末在气泡上浮过程中逐渐溶解在液态铜镍合金中，待炭黑在液态铜镍合金中溶解达到饱和后，于气泡表面析出进而生长形成石墨烯，当气泡上升到液面后气泡破裂，产生的石墨烯粉末与液态铜镍合金液面分离，并随着氮气气流进入粉体收集器中，最后收集获得石墨烯粉体产品。
将本实例获得的石墨烯粉体产品用过量的15wt％的FeCl3溶液腐蚀以去除金属杂质，然后用纯水清洗3次，100℃烘干，对腐蚀除杂前后的石墨烯粉体进行称重，计算得到本实施例生产的石墨烯粉体初级产品(未除杂)纯度为98.5wt％。
本实施例石墨烯粉体产品与原材料炭黑粉体的拉曼光谱如图1所示，由图1可知，本发明方法对原材料炭黑的结构产生了明显转变，本发明方法得到的石墨烯粉体具有明显的石墨烯特征2D峰信号，且ID/IG＝0.14，得到的石墨烯粉体缺陷非常少。
本实施例石墨烯粉体产品的TEM图如图2的A所示，由图2的A可知，石墨烯粉体的层数为大约3层左右，最多不超过5层。
将本实施例获得的石墨烯粉体产品作为导电剂添加到PDMS中，在PDMS中添加5wt％的石墨烯粉体，均匀混合后涂膜、烘干后得到PDMS/石墨烯复合薄膜。经测试PDMS/石墨烯复合薄膜的体积电阻率为1.1Ω·cm；而原材料炭黑添加相同量得到的PDMS/炭黑复合薄膜的体积电阻率为45Ω·cm，本发明方法得到的石墨烯粉体具有较好的导电性能。
对比例1
本对比例制备石墨烯的方法与实施例1相同，不同之处在于，以气态碳源替换实施例1中的固态碳源：通过流量控制系统以及混气系统将流量分别为37L/min(换算后与实例1的碳浓度相同)的甲烷、和150L/min氮气通入液态铜镍合金中产生大量气泡，在气泡表面生长石墨烯，气泡达到液面后气泡破裂，石墨烯粉体随尾气气流排出进入收集器中，最后获得石墨烯粉体产品。
本对比例产物石墨烯粉体的拉曼光谱如图3所示，其TEM如图2的B所示，由图3和图2的B可知，对比例1制得的石墨烯粉体产品具有与实施例1产物相当的产品质量。采用与实施例1相同的方法测试本对比例石墨烯粉体的导电性能，结果经测试PDMS/石墨烯复合薄膜的体积电阻率为1.12Ω·cm。本对比例的导电性也与实施例1产物性能相当。
但是将本对比例获得的石墨烯粉体产品经过化学试剂腐蚀提纯(腐蚀除杂方法与实施例1中相同)后，对腐蚀除杂前后的石墨烯粉体进行称重，计算得到本对比例石墨烯粉体初级产品(未除杂)纯度为7％，可见本对比例以气态碳源进行石墨烯粉体的制备纯度较低，这是由于气态碳源裂解过程中副反应产生焦油，焦油会将大部分铜粉粘在石墨烯粉体上，随气流进入到收集装置。另外本对比例每生产1质量份的石墨烯粉体，反应中产生的气体会存在0.3质量份的氢气。
实施例2
一种连续高效生产石墨烯粉体的方法，具体包括如下步骤：
将纯铜和纯铁按照质量百分比95.5％:4.5％的比例混合置于镁铝坩埚中，金属混合物加入的量是使其熔化后的液态铜铁合金占镁铝坩埚容积的63％，将镁铝坩埚置于加热装置内，密闭状态下，抽真空将所述加热炉内部空气排净，然后在加热炉内通入氮气恢复至常压，打开排气阀门，维持通入氮气使加热炉内部环境处于常压状态，加热镁铝坩埚至其内铜和铁熔融形成液态铜铁合金并达到1550℃后，通过粉料输送泵以及流量控制系统将流量为22g/min、直径D90为2.5μm的天然石墨粉末以及流量为100L/min氮气经过进气管从镁铝坩埚的顶部通入液态铜铁合金内部并产生大量气泡进行溶解-饱和-气泡表面析出-石墨烯生长的过程：天然石墨粉末在上浮过程中逐渐溶解在液态铜铁合金中，待溶解达到饱和后，在气泡表面析出进而生长形成石墨烯，当气泡上升到液面后气泡破裂，产生的石墨烯粉末并与液态铜铁合金分离，并随着氮气气流进入粉体收集器中，最后收集获得石墨烯粉体产品。
将本实例获得的石墨烯粉体产品用过量的15wt％的FeCl3溶液腐蚀以去除金属杂质，然后用纯水清洗3次，100℃烘干，对腐蚀除杂前后的石墨烯粉体进行称重，计算得到本实施例生产的石墨烯粉体初级产品(未除杂)纯度为98.3wt％。
对本实施例石墨烯粉体产品与原材料天然石墨粉体的拉曼光谱进行对比，本发明方法对原材料天然石墨的结构产生了明显转变，由SP3杂化转变成SP2杂化，得到的石墨烯粉体具有明显的石墨烯特征2D峰信号，且ID/IG＝0.125，说明本发明方法得到的石墨烯粉体缺陷非常少。
对本实施例石墨烯粉体产品进行TEM观察，本发明获得的石墨烯粉体层数大约3层左右，最多不超过5层。
将本实施例获得的石墨烯粉体产品作为导电剂添加PDMS中，在PDMS中添加5wt％的石墨烯粉体，均匀混合后涂膜、烘干后得到PDMS/石墨烯复合薄膜。经测试PDMS/石墨烯复合薄膜的体积电阻率为1.15Ω·cm；而原材料天然石墨添加相同量得到的PDMS/天然石墨复合薄膜的体积电阻率为35Ω·cm，本发明方法得到的石墨烯粉体具有的导电性。
对比例2a
本对比例制备方法与实施例2相同，不同之处在于，采用纯铜替换实施例2中的铜铁混合物。
对本对比例收集得到的产物与原材料天然石墨进行拉曼光谱测试以及TEM观察，拉曼结果如图4所示，TEM图结果如图5所示，通过比较拉曼光谱和TEM发现产物与原材料两者结构完全相同，这说明原材料天然石墨粉末并未转变成石墨烯粉体。即本对比例未制得石墨烯。这是由于铜对碳的溶解度极低，天然石墨粉末在液态铜中几乎不溶解，因此就不会在气泡表面析出以及生长石墨烯。
对比例2b
本对比例制备方法与实施例2相同，不同之处在于，采用纯铁替换实施例2中的铜铁混合物。
将最终收集得到的粉体与原料天然石墨进行拉曼光谱比较以及TEM比较，发现两者结构也几乎完全相同，这说明虽然熔融态纯铁对碳的溶解度比较高，但是在碳溶解饱和后于高溶解度的液态铁气泡表面析出倾向行为使得形核-生长的石墨烯膜很厚，以至于最终形成的粉体不具有石墨烯结构。
实施例3
一种连续高效生产石墨烯粉体的方法，具体包括如下步骤：
将纯铜和纯铁按照质量百分比97％:3％的比例混合置于镁铝锆坩埚中，金属混合物加入的量是使其熔化后的液态铜铁合金占镁铝锆坩埚容积的62％，将镁铝锆坩埚置于加热装置内，密闭状态下，抽真空将所述加热炉内部空气排净，然后在所述加热炉内通入氮气恢复至常压，打开排气阀门，维持通入氮气使加热炉内部环境处于常压状态，加热镁铝锆坩埚至其内铜和铁熔融形成液态铜铁合金并达到1530℃后，通过粉料输送泵将流量为18g/min、直径D90为3μm的人工石墨粉末以及流量为120L/min氮气经过进气管从镁铝锆坩埚的顶部通入液态铜铁合金内部并产生大量气泡进行溶解-饱和-气泡表面析出-石墨烯生长的过程：人工石墨粉末在上浮过程中逐渐溶解在液态铜铁合金中，待溶解达到饱和后，在气泡表面析出进而生长形成石墨烯，当气泡上升到液面后气泡破裂，产生的石墨烯粉末并与金属催化剂熔体分离，最终所形成的石墨烯粉末随着氮气气流进入粉体收集器中，最后获得石墨烯粉体产品。
将本实例获得的石墨烯粉体产品用过量的15wt％的FeCl3溶液腐蚀以去除金属杂质，然后用纯水清洗3次，100℃烘干，对腐蚀除杂前后的石墨烯粉体进行称重，计算得到本实施例生产的石墨烯粉体初级产品(未除杂)纯度为98.2wt％。
对本实施例石墨烯粉体产品与原材料人工石墨粉体的拉曼光谱进行对比，本发明方法对原材料人工石墨的结构产生了明显转变，由SP3杂化转变成SP2杂化，得到的石墨烯粉体具有明显的石墨烯特征2D峰信号，且ID/IG＝0.13，说明本发明方法得到的石墨烯粉体缺陷非常少。
对本实施例石墨烯粉体产品进行TEM观察，本发明获得的石墨烯粉体层数大约3层左右，最多不超过5层。
将本实施例获得的石墨烯粉体产品作为导电剂添加PDMS中，在PDMS中添加5wt％的石墨烯粉体，均匀混合后涂膜、烘干后得到PDMS/石墨烯复合薄膜。经测试PDMS/石墨烯复合薄膜的体积电阻率为1.13Ω·cm；而原材料人工石墨添加相同量得到的PDMS/人工石墨复合薄膜的体积电阻率为33Ω·cm，本发明方法得到的石墨烯粉体具有的导电性。
实施例4
一种连续高效生产石墨烯粉体的方法，具体包括如下步骤：
将纯铜和纯镍按照质量百分比98％:2％的比例混合置于石墨坩埚中，金属混合物加入的量是使其熔化后的液态铜镍合金占石墨坩埚容积的65％，将石墨坩埚置于加热装置内，密闭状态下，抽真空将所述加热炉内部空气排净，然后在所述加热炉内通入氮气恢复至常压，打开排气阀门，维持通入氮气使加热炉内部环境处于常压状态，加热石墨坩埚至其内铜和镍熔融形成液态铜镍合金并达到1350℃后，通过粉料输送泵将流量为15g/min、直径D90为5μm的焦炭粉末以及流量为90L/min氮气经过进气管从石墨坩埚的顶部通入液态铜镍合金内部并产生大量气泡进行溶解-饱和-气泡表面析出-石墨烯生长的过程：焦炭粉末在上浮过程中逐渐溶解在液态铜镍合金中，待溶解达到饱和后，在气泡表面析出进而生长形成石墨烯，当气泡上升到液面气泡破裂，产生的石墨烯粉末并与金属催化剂熔体分离，最终所形成的石墨烯粉末随着氮气气流进入粉体收集器中，最后获得石墨烯粉体产品。
将本实例获得的石墨烯粉体产品用过量的15wt％的FeCl3溶液腐蚀以去除金属杂质，然后用纯水清洗3次，100℃烘干，对腐蚀除杂前后的石墨烯粉体进行称重，计算得到本实施例生产的石墨烯粉体初级产品(未除杂)纯度为98wt％。
对本实施例石墨烯粉体产品与原材料焦炭粉末的拉曼光谱进行对比，本发明方法对原材料焦炭的结构产生了明显转变，得到的石墨烯粉体具有明显的石墨烯特征2D峰信号，且ID/IG＝0.145，说明本发明方法得到的石墨烯粉体缺陷非常少。
对本实施例石墨烯粉体产品进行TEM观察，本发明获得的石墨烯粉体层数大约3层左右，最多不超过5层。
将本实施例获得的石墨烯粉体产品作为导电剂添加PDMS中，在PDMS中添加5wt％的石墨烯粉体，均匀混合后涂膜、烘干后得到PDMS/石墨烯复合薄膜。经测试PDMS/石墨烯复合薄膜的体积电阻率为1.135Ω·cm；而原材料焦炭添加相同量得到的PDMS/焦炭复合薄膜的体积电阻率为43Ω·cm，本发明方法得到的石墨烯粉体具有的导电性。
对比例3
本对比例与实施例4的制备方法相同，不同之处在于，采用纯镍替换实施例4中的铜镍混合物。
将最终得到的粉体与原料焦炭粉末的拉曼光谱以及TEM图做比较，发现由焦炭的无定型碳结构转变成石墨晶体结构，虽然熔融态纯镍对碳的溶解度比较高，但是溶解饱和后在液态镍气泡表面析出倾向行为使得形核-生长的石墨烯膜很厚，以至于最终形成的粉末并不具有石墨烯结构而只具有石墨结构。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种连续高效生产石墨烯粉体的方法，其特征在于，包括如下步骤：
将含铜的金属混合物置于坩埚中，将所述坩埚置于加热炉内，密闭状态下抽真空，通入保护气体至常压，打开排气阀门并持续通入保护气体维持常压，加热所述坩埚至其内所述金属混合物形成液态金属合金并达到反应温度后，从所述坩埚的顶部持续通入含有固态碳粉的氮气至所述液态金属合金内产生气泡使固态碳粉进行溶解-饱和-气泡表面析出-石墨烯生长，当气泡上升到液态金属合金的液面后气泡破裂，产生的石墨烯粉体随氮气气流排出并被收集获得石墨烯粉体产品；
所述固态碳粉为焦炭、炭黑、石墨中的一种或多种。
2.根据权利要求1所述的一种连续高效生产石墨烯粉体的方法，其特征在于，所述含铜的金属混合物中铜含量占比95wt％以上；
所述保护气为氮气、氦气、氩气中的一种。
3.根据权利要求2所述的一种连续高效生产石墨烯粉体的方法，其特征在于，所述石墨为天然石墨、人工石墨、膨胀石墨中的一种或多种；
所述含铜的金属混合物还包括铁和/或镍。
4.根据权利要求1所述的一种连续高效生产石墨烯粉体的方法，其特征在于，所述固态碳粉的粉末直径D90为0.5-50μm。
5.根据权利要求1所述的一种连续高效生产石墨烯粉体的方法，其特征在于，所述液态金属占所述坩埚至少50％的容积量。
6.根据权利要求1所述的一种连续高效生产石墨烯粉体的方法，其特征在于，所述反应温度为1200-1500℃。
7.根据权利要求1所述的一种连续高效生产石墨烯粉体的方法，其特征在于，所述固态碳粉的流量为5-30g/min，所述氮气的流量为50-200L/min。
CN202210863593.9A 2022-07-21 2022-07-21 一种连续高效生产石墨烯粉体的方法 Active CN115092917B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210863593.9A CN115092917B (zh) 2022-07-21 2022-07-21 一种连续高效生产石墨烯粉体的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210863593.9A CN115092917B (zh) 2022-07-21 2022-07-21 一种连续高效生产石墨烯粉体的方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN115092917A true CN115092917A (zh) 2022-09-23
CN115092917B CN115092917B (zh) 2024-01-05

Family

ID=83299036

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202210863593.9A Active CN115092917B (zh) 2022-07-21 2022-07-21 一种连续高效生产石墨烯粉体的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN115092917B (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115784214A (zh) * 2023-02-08 2023-03-14 厦门凯纳石墨烯技术股份有限公司 用于石墨烯生长的反应装置和石墨烯制备方法
CN116395679A (zh) * 2023-06-08 2023-07-07 厦门凯纳石墨烯技术股份有限公司 底部通气的石墨烯生长系统和石墨烯制备方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107128904A (zh) * 2017-05-11 2017-09-05 张丽慧 一种金属催化制备石墨烯的方法
CN108033439A (zh) * 2018-01-02 2018-05-15 电子科技大学 一种等离子体辅助溅射固态碳源的石墨烯低温制备方法
CN108545722A (zh) * 2018-06-28 2018-09-18 上海交通大学 连续化制备石墨烯及石墨微片的方法及装置
CN110040725A (zh) * 2019-03-13 2019-07-23 中国科学院金属研究所 一种快速制备高质量均匀层数石墨烯薄膜的方法
CN110697694A (zh) * 2019-10-15 2020-01-17 胡晶娟 一种液态金属气相沉积制备石墨烯的方法
CN113998694A (zh) * 2021-11-22 2022-02-01 上海大学 一种利用固态碳源获取大尺寸石墨烯的制备方法
CN114162809A (zh) * 2021-12-09 2022-03-11 昆明理工大学 一种两步化学气相沉积法制备石墨烯的方法

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107128904A (zh) * 2017-05-11 2017-09-05 张丽慧 一种金属催化制备石墨烯的方法
CN108033439A (zh) * 2018-01-02 2018-05-15 电子科技大学 一种等离子体辅助溅射固态碳源的石墨烯低温制备方法
CN108545722A (zh) * 2018-06-28 2018-09-18 上海交通大学 连续化制备石墨烯及石墨微片的方法及装置
CN110040725A (zh) * 2019-03-13 2019-07-23 中国科学院金属研究所 一种快速制备高质量均匀层数石墨烯薄膜的方法
CN110697694A (zh) * 2019-10-15 2020-01-17 胡晶娟 一种液态金属气相沉积制备石墨烯的方法
CN113998694A (zh) * 2021-11-22 2022-02-01 上海大学 一种利用固态碳源获取大尺寸石墨烯的制备方法
CN114162809A (zh) * 2021-12-09 2022-03-11 昆明理工大学 一种两步化学气相沉积法制备石墨烯的方法

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
付灿: "固体碳源制备石墨烯及光电性质研究", 中国优秀硕士学位论文全文数据库（电子期刊）工程科技Ⅰ辑, no. 11, pages 015 - 77 *
杨炫;黄德欢;: "固态碳源法制备石墨烯", 电源技术, no. 06, pages 1231 - 1232 *
金燕;杨倩;赵文斌;胡宝山;: "石墨烯化学气相沉积法可控制备的催化反应体系研究", 化工学报, no. 06, pages 2564 - 2585 *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115784214A (zh) * 2023-02-08 2023-03-14 厦门凯纳石墨烯技术股份有限公司 用于石墨烯生长的反应装置和石墨烯制备方法
CN116395679A (zh) * 2023-06-08 2023-07-07 厦门凯纳石墨烯技术股份有限公司 底部通气的石墨烯生长系统和石墨烯制备方法
CN116395679B (zh) * 2023-06-08 2023-08-18 厦门凯纳石墨烯技术股份有限公司 底部通气的石墨烯生长系统和石墨烯制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN115092917B (zh) 2024-01-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN115092917B (zh) 一种连续高效生产石墨烯粉体的方法
WO2010020142A1 (zh) 生产金属钒的方法
WO2012148034A1 (ko) 열플라즈마를 이용한 나노 탄화규소 제조방법
CN114890410B (zh) 一种高产率高质量石墨烯粉体的制备方法
CN109019507B (zh) 一种提高三氢化铝热稳定性的方法
SE438309B (sv) Forfarande for rening av kisel
CN108529628A (zh) 一种粗晶碳化钨粉的制备方法
CN113798503A (zh) 一种制备金属钴纳米片的方法
CN116177537A (zh) 高质量石墨烯粉体生长及同步制氢方法和装置
CN108840349B (zh) 一种超细无定形硼粉的制备方法
CN111378839A (zh) 一种利用含有铜铟镓硒的废料制备合金粉末的方法
CN102719681B (zh) 镍或镍合金回收冶炼的脱碳方法
CN113130873B (zh) 一种多孔铋-碳材料、制备方法及其应用
CN110342525B (zh) 一种低成本去除冶金硅中杂质硼的方法
CN107267815A (zh) 一种铝镓合金及其制备方法、氢氧化铝纳米棒及其制备方法
CN113471440A (zh) 一种硅氧材料、其制备方法及用途
CN110550623A (zh) 一种大规模制备高质量大尺寸石墨烯的方法
CN110104638B (zh) 一种石墨烯及其制备方法
CN108545723A (zh) 生物烷基石墨烯的制备的方法
CN111072015A (zh) 一种低膨胀热还原氧化石墨烯的制备方法
Zhang et al. The thermal properties of controllable diameter carbon nanotubes synthesized by using AB5 alloy of micrometer magnitude as catalyst
CN115159510B (zh) 一种石墨烯导热膜以及高效生产石墨烯导热膜的方法
CN114773825B (zh) 一种新能源汽车电池包导热绝缘片及制备方法
CN116288076B (zh) 一种降解有机废水中苯胺及电解水析氢析氧的Fe基纳米晶/非晶合金和应用
CN102586800A (zh) 一种纳米铜粉的制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant