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高质量石墨烯绿色制备技术方案

高质量石墨烯绿色制备技术方案
高质量石墨烯绿色制备技术方案

上海烯望材料科技有限公司由中科院微系统所、江苏悦达集团和丁古巧研发团队共同成立的高科技研发型企业,公司致力于高质量石墨烯工业化制备及石墨烯在新能源、纺织、电子器件、生物医药等领域的应用研究及工业化生产技术的开发,为企业提供石墨烯制备及应用技术解决方案,助力于传统企业的转型与升级,为石墨烯产业的发展贡献力量。公司依托中科院位系统所研发背景,结合自身研发和产业化方面的资源,努力成为全球石墨烯应用解决方案优秀供应商,公司首次在行业内实施了“交钥匙工程”案例,目前钥匙工程产线生产出的产品已在市场推出并获得规模化应用。

1、机械剥离制备石墨烯工业化方案(XW-S-ME系列)

我司研发团队经过大量实验研究和工艺验证,自主开发了一系列石墨烯整线绿色制备方案;以鳞片石墨、可膨胀石墨、膨胀石墨等为原材料,根据产品产量和质量的要求,通过采用改进后的膨化装置、超临界装置、高剪切装置、高压均质装置、粉碎装置等中的一种或几种装置组合,能够实现石墨烯粉体及浆料绿色、高效的工业化制备,该系列生产线方案相关设备和工艺已申请专利,产线已在市场稳定运行,部分客户利用我司提供的石墨烯制备方案制备的石墨烯产品已经推出市场,在复合材料、新能源等领域得到规模化应用。

主要工艺流程:利用化学处理工艺对石墨进行预处理,使其形成边缘缺陷、褶皱或翘曲,并减弱石墨片层之间的相互作用力,或利用膨化装置减弱石墨片层间的范德华作用力,便于石墨的剥离,再利用改进后的高剪切装置、超临界装置、高压均质或粉碎装置提供的剪切力、空化作用力使得石墨有效剥离,制备得到石墨烯材料;或采用改进后的上述装置中的一种或几种装置在配合其他助剂的情况下直接对天然石墨处理,制备得到石墨烯材料。

技术方案特征:可根据客户对质量、产量及产品应用方面的要求提供不同产品规格的石墨烯生产线;生产线具备以下特点:

1、自动化程度高;从投料到成品包装可实现一键式启动

2、效率高、运行稳定;整个产线所需主体设备属于非标定制设备,经过长期运行验

证,相关改进措施符合国家标准要求。

3、绿色无污染;从投料到产品收集整个产线作全封闭处理,整个过程无废气和粉尘

外漏,全过程无废液产生。

4、产品质量高;片层结构完整、电子迁移率高、导电性能好、纯度高

5、原材料成本低;制备技术方案中所需原材料为两种或三种,标准原材料并不需要

特殊处理,价格低廉。

XW-S-ME 系列制备方案产品

2、氧化还原法制备石墨烯工业化方案(XW-S-RGO 系列)

我司研发团队经过大量实验研究和产线工艺验证,以氧化还原为基础,自主开发了一系列工业化制备高质量石墨烯产线方案, 该系列方案以天然石墨、插层石墨或人工合成石墨、高锰酸钾、双氧水、浓硫酸、去离子水为原材料,经氧化装置、纯化装置、剥离装置、干燥装置及热还原装置等处理,得到高质量石墨烯粉体及浆料产品;该系列方案的吨级生产线已在无锡、盐城等客户现场搭建完成并稳定生产运行,产线生产出的石墨烯系列产品,在纺织、生物医药、复合材料、过滤材料等领域得到应用。

主要工艺流程:以天然石墨、插层石墨或人工合成石墨为原料,强氧化剂浓硫酸和高锰酸钾对石墨进行插层和氧化处理,破坏石墨片层之间的作用力,生成羟基、环氧基等一些氧化基团,同时片层间距逐渐增大,分子间作用力进一步弱化,去离子水的加入使得浓硫酸稀释释放大量热,促使石墨片层间残存的作用力消失,最终达到剥离石墨片层的作用;经氧化处理后得到的氧化石墨,再经改进后的纯化装置处理,除去酸及其他杂质,得到中性氧化石墨溶液,再将其经剥离装置处理得到氧化石墨烯溶液;氧化石墨烯溶液经干燥和热还原装置处理,即得石墨烯粉体;再由粉体包装装置包装成不同重量规格的石墨烯产品。

技术方案特征:可根据客户对质量、产量及产品应用方面的要求提供不同产品规格的石墨烯生产线;生产线具备以下特点:

1、 多样性;可根据客户需求提供不同规格石墨烯系列产品制备技术方案

2、质量高;可根据客户需求提供厚度1~5原子层含量≥90%,比表面积>600m2/g

系列石墨烯产品技术方案

3、纯度高;经改进后的纯化装置处理,能够最大限度去除酸及杂质

4、污染少;a)改进后的纯化装置结合优化后的纯化工艺,实现将单位质量氧化石

墨溶液纯化,产生极少废酸液的效果,b)整线敞开操作部分配备抽风、吸附、喷淋装置,避免了粉尘及挥发性气直接排放至大气

5、成本低;所用辅助原材料用量经过优化大幅度减少。

6、生产安全性高;整个生产线过程中能够对人产生危害的操作步骤,均采用自动

化操作程序;整个生产温度恒定,不需要高低温循环。

XW-S-RGO系列制备方案产品

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