常壓；
d.重復(fù)b和c的過程，使高壓釜4內(nèi)的物料再經(jīng)歷I次升壓和降壓過程，從而制備得到大尺度氟化石墨烯。本實施例制備的氟化石墨烯的掃描電子顯微鏡照片如圖2所示，得到少于10層的寡層氟化石墨烯。
[0011]本實施例采用超臨界C02為剝離劑，以表面活性劑十二烷基硫酸鈉為分散劑，將氟化碳粉和分散劑置于高壓釜內(nèi)，再通入C02，在超臨界的狀態(tài)下循環(huán)流動，之后快速降壓至常壓，重復(fù)上述過程，使物料經(jīng)歷多次升壓和降壓過程，通過控制升壓和降壓次數(shù)控制氟化石墨烯層數(shù)，即制備得到大尺度石墨烯。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實施例可以制備高質(zhì)量的石墨烯，本實施例方法屬于物理過程剝離，處理條件溫和，不會破壞氟化石墨烯的質(zhì)量;另外，本實施例方法使用的C02無毒、便宜易得，工藝簡單，成本低廉，因此，本實施例方法是具有實際應(yīng)用前景的規(guī)?；a(chǎn)氟化石墨烯的綠色工藝。
[0012]實施例二:
本實施例與實施例一基本相同，特別之處在于:
在本實施例中，利用超臨界二氧化碳剝離制備大尺度氟化石墨烯的方法，包括如下步驟:
a.將氟化碳粉和分散劑十二烷基硫酸鈉作為物料，加入高壓釜4內(nèi)，氟化碳粉和十二烷基硫酸鈉的重量比為1:5;
b.待高壓釜4內(nèi)的溫度達(dá)到預(yù)設(shè)值40°C后，控制二氧化碳栗3將二氧化碳栗入高壓釜4內(nèi)，待高壓釜4內(nèi)氣體壓力達(dá)到預(yù)設(shè)值ISMPa后，C02開始循環(huán)流動；
c.待C02循環(huán)流動時間達(dá)到預(yù)定值120分鐘后，打開閥門快速卸壓，快速降壓，使高壓釜4內(nèi)氣體壓力降至常壓；
d.重復(fù)b和c的過程，使高壓釜4內(nèi)的物料再經(jīng)歷I次升壓和降壓過程，從而制備得到大尺度氟化石墨烯。通過測試表征，本實施例制備的氟化石墨烯產(chǎn)品中少于10層的石墨烯占42%。
[0013]實施例三:
本實施例與前述實施例基本相同，特別之處在于:
在本實施例中，利用超臨界二氧化碳剝離制備大尺度氟化石墨烯的方法，包括如下步驟:
a.將氟化碳粉和十二烷基苯磺酸鈉作為物料，加入高壓釜4內(nèi)，氟化碳粉和十二烷基苯磺酸鈉的重量比為1:6;
b.待高壓釜4內(nèi)的溫度達(dá)到預(yù)設(shè)值45°C后，控制二氧化碳栗3將二氧化碳栗入高壓釜4內(nèi)，待高壓釜4內(nèi)氣體壓力達(dá)到預(yù)設(shè)值1MPa后，C02開始循環(huán)流動；
c.待C02循環(huán)流動時間達(dá)到預(yù)定值60分鐘后，打開閥門快速卸壓，快速降壓，使高壓釜4內(nèi)氣體壓力降至常壓；
d.重復(fù)b和c的過程，使高壓釜4內(nèi)的物料再經(jīng)歷3次升壓和降壓過程，從而制備得到大尺度氟化石墨烯。通過測試表征，本實施例制備的氟化石墨烯產(chǎn)品中少于10層的石墨烯占53%。
[0014]實施例四:
本實施例與前述實施例基本相同，特別之處在于:
在本實施例中，利用超臨界二氧化碳剝離制備大尺度氟化石墨烯的方法，包括如下步驟:
a.將氟化碳粉和乙醇作為物料，加入高壓釜4內(nèi)，氟化碳粉和乙醇的重量比為1:12;
b.待高壓釜4內(nèi)的溫度達(dá)到預(yù)設(shè)值55°C后，控制二氧化碳栗3將二氧化碳栗入高壓釜4內(nèi)，待高壓釜4內(nèi)氣體壓力達(dá)到預(yù)設(shè)值12MPa后，C02開始循環(huán)流動；
c.待C02循環(huán)流動時間達(dá)到預(yù)定值30分鐘后，打開閥門快速卸壓，快速降壓，使高壓釜4內(nèi)氣體壓力降至常壓；
d.重復(fù)b和c的過程，使高壓釜4內(nèi)的物料再經(jīng)歷3次升壓和降壓過程，從而制備得到大尺度氟化石墨烯。通過測試表征，本實施例制備的氟化石墨烯產(chǎn)品中少于10層的石墨烯占61%。
[0015]上面結(jié)合附圖對本發(fā)明實施例進(jìn)行了說明，但本發(fā)明不限于上述實施例，還可以根據(jù)本發(fā)明的發(fā)明創(chuàng)造的目的做出多種變化，凡依據(jù)本發(fā)明技術(shù)方案的精神實質(zhì)和原理下做的改變、修飾、替代、組合或簡化，均應(yīng)為等效的置換方式，只要符合本發(fā)明的發(fā)明目的，只要不背離本發(fā)明利用超臨界二氧化碳剝離制備大尺度氟化石墨烯的方法的技術(shù)原理和發(fā)明構(gòu)思，都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項】
1.一種利用超臨界二氧化碳剝離制備大尺度氟化石墨烯的方法，其特征在于，采用超臨界C02為剝離劑，還以表面活性劑作為分散劑，包括如下步驟: a.將氟化碳粉和分散劑作為物料，加入高壓釜內(nèi)； b.待高壓釜內(nèi)的溫度達(dá)到預(yù)設(shè)值后，將二氧化碳栗入高壓釜內(nèi)，待高壓釜內(nèi)氣體壓力達(dá)到預(yù)設(shè)值后，C02開始循環(huán)流動； c.待C02循環(huán)流動時間達(dá)到預(yù)定值后，打開閥門快速卸壓，快速降壓，使高壓釜內(nèi)氣體壓力降至常壓； d.重復(fù)所述b和c的過程，使高壓釜內(nèi)的物料經(jīng)歷多次升壓和降壓過程，通過控制升壓和降壓次數(shù)控制所制備的氟化石墨烯的層數(shù)，從而制備得到大尺度氟化石墨烯。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述利用超臨界二氧化碳剝離制備大尺度氟化石墨烯的方法，其特征在于:在所述步驟a中，氟化碳粉和分散劑的重量比為1:(0.1?100)。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述利用超臨界二氧化碳剝離制備大尺度氟化石墨烯的方法，其特征在于:在所述步驟a中，所述氟化碳粉為氟化石墨、氟化纖維和氟化焦炭中任意一種材料或任意幾種的混合材料。4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述利用超臨界二氧化碳剝離制備大尺度氟化石墨烯的方法，其特征在于:在所述步驟a中，所述分散劑為十二烷基硫酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉、乙醇或含氟的表面活性劑。5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述利用超臨界二氧化碳剝離制備大尺度氟化石墨烯的方法，其特征在于:在所述步驟b中，所述高壓釜內(nèi)的溫度為45?300°C，所述高壓釜內(nèi)的氣體壓力為12?48MPa。6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述利用超臨界二氧化碳剝離制備大尺度氟化石墨烯的方法，其特征在于:在所述步驟c中，所述C02循環(huán)流動時間為20?120分鐘。7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述利用超臨界二氧化碳剝離制備大尺度氟化石墨烯的方法，其特征在于:在所述步驟c中，使高壓釜內(nèi)的物料經(jīng)歷升壓和降壓過程的次數(shù)為I?100次。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種利用超臨界二氧化碳剝離制備大尺度氟化石墨烯的方法，采用超臨界CO2為剝離劑，各種醇類，表面活性劑為分散劑，石墨粉和分散劑置于高壓釜內(nèi)，再通入CO2，在超臨界的狀態(tài)下循環(huán)流動，之后快速降壓至常壓，重復(fù)上述過程，使物料經(jīng)歷多次升壓和降壓過程，通過控制升壓和降壓次數(shù)控制氟化石墨烯層數(shù)，即制備得到大尺度石墨烯。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明可以制備高質(zhì)量的石墨烯，本發(fā)明方法屬于物理過程剝離，處理條件溫和，不會破壞氟化石墨烯的質(zhì)量；另外，本發(fā)明方法使用的CO2無毒、便宜易得，工藝簡單，成本低廉，因此，本發(fā)明方法是具有實際應(yīng)用前景的規(guī)?；a(chǎn)氟化石墨烯的綠色工藝。
【IPC分類】C01B31/04
【公開號】CN105645398
【申請?zhí)枴?br>【發(fā)明人】戴揚, 鄢浩, 吳凱, 郭尊民, 許家偉
【申請人】上海大學(xué)
【公開日】2016年6月8日
【申請日】2016年3月10日