2017107131356一种机械剥离范德华层状材料制备二维材料的通用方法.pdf

(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CN107381643A
(43)申请公布日2017.11.24
(21)申请号201710713135.6C01B32/19(2017.01)
(22)申请日2017.08.18C01G41/00(2006.01)
C01G31/00(2006.01)
(66)本国优先权数据B82Y30/00(2011.01)
201611140745.32016.12.12CNB82Y40/00(2011.01)
(71)申请人广东纳路纳米科技有限公司
地址510670广东省广州市高新技术产业
开发区科丰路31号自编一栋华南新材
料创新园G1栋220号
(72)发明人段曦东王剑
(74)专利代理机构广州容大益信专利代理事务
所(普通合伙)44397
代理人牛丽霞汪小梅
(51)Int.Cl.
C01G39/06(2006.01)
C01B33/40(2006.01)
权利要求书1页说明书5页附图1页
(54)发明名称
一种机械剥离范德华层状材料制备二维材
料的通用方法
(57)摘要
本发明涉及材料技术领域，具体公开了机械
剥离范德华层状材料制备二维材料的通用方法，
包括：将范德华层状材料的层状材料粉末分散在
的溶剂中；所述溶剂与范德华层状材料质量比为
1:1-1:5混合，并加入与范德华材料质量比为1:
10-1:80的表面活性剂，再采用高能球磨机，将范
德华层状材料剥离成二维层状纳米片；球磨制备
过程中，球磨速度为200-2500rpm，球磨时间为
120-360h；球磨足够长时间后，采用酒精洗涤，然
后干燥，得到二维范德华层状材料。本发明方法，
能有效剥离范德华层状材料粉末，所制备的二维
材料具有层数少、比表面面积大的特点。该方法
设备便宜，操作简单，生产效率高，适宜大规模工
业生产。
CN107381643A
CN107381643A权利要求书1/1页

1.一种机械剥离范德华层状材料制备二维材料的通用方法，其特征在于，包括：将范德
华层状材料的层状材料粉末分散在溶剂中；
所述溶剂与范德华层状材料质量比为5:1-1:1混合，并加入表面活性剂，所述表面活性
剂表面活性剂的加入量与范德华层状材料质量比为1:10-1:80；再采用球磨机，将范德华层
状材料剥离成二维层状纳米片；
球磨制备过程中，球磨速度为200-2500rpm，球磨时间为30-480h；
球磨足够长时间后，采用酒精洗涤，然后干燥，得到二维范德华层状材料。
2.根据权利要求1所述的机械剥离范德华层状材料制备二维材料的通用方法，其特征
在于，球磨时，所用溶剂的表面能接近范德华层状材料的表面能。
3.根据权利要求1所述的机械剥离范德华层状材料制备二维材料的通用方法，其特征
在于，所述溶剂为低分子量醇和/或酮类与水按质量比为1:5-2:1混合的混合溶液。
4.根据权利要求3所述的机械剥离范德华层状材料制备二维材料的通用方法，其特征
在于，所述低分子量醇类为甲醇、乙醇、异丙醇、叔丁醇或乙二醇中的一种或多种；所述酮类
为丙酮、2-戊酮或3-戊酮中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的机械剥离范德华层状材料制备二维材料的通用方法，其特征
在于，所述表面活性剂为长链路易斯碱或长链路易斯酸。
6.根据权利要求1所述的机械剥离范德华层状材料制备二维材料的通用方法，其特征
在于，
所述长链路易斯碱包括碳原子数量在8-20的：烷基胺、烯胺、硫醇、羧酸盐；
所述长链路易斯酸包括：分子中碳原子数量在8-20的：烷基铵盐、羧酸。
7.根据权利要求1-6任意一项所述的机械剥离范德华层状材料制备二维材料的通用方
法，其特征在于，磨一段时间后补充溶剂以控制球磨体系的粘度在合理范围内，溶剂每次加
入量为范德华层状材料质量的5％-40％。
8.根据权利要求1所述的机械剥离范德华层状材料制备二维材料的通用方法，其特征
在于，所述的球磨机包括行星式球磨机、砂磨机、搅拌球磨机。
9.根据权利要求8所述的机械剥离范德华层状材料制备二维材料的通用方法，其特征
在于，所述行星球磨机球磨速度为400-600rpm，球磨时间为220-280h；所述砂磨机球磨速度
为1500-2500rpm，球磨时间为30-80h；所述搅拌球磨机球磨速度为300-600rpm，球磨时间为
280-400h。

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CN107381643A说明书1/5页

一种机械剥离范德华层状材料制备二维材料的通用方法

技术领域
[0001]本发明涉及材料技术领域，具体涉及一种机械剥离范德华层状材料制备二维材料
的通用方法。

背景技术
[0002]近年来，以石墨烯为代表的二维材料在材料科学掀起了巨大的波澜，其二维结构
给材料带来特别的性能。石墨烯具有极高的比强度、优良的的