專利名稱：石墨烯通過多層共擠出的剝離的制作方法
石墨烯通過多層共擠出的剝離背景本公開一般地涉及石墨烯由石墨的制備，并且更具體地，涉及使用多層共擠出的石墨烯由石墨的剝離。概述一般地公開了使用多層共擠出的石墨烯由石墨的剝離。在一些實例實施方案中，可以將石墨分散在第一加工材料內(nèi)，并且可以將所述第一加工材料和第二加工材料通過多個串聯(lián)的層倍增模具共擠出以從所述石墨剝離石墨烯?？梢詫⑺龅氖乃玫降亩鄬硬牧戏蛛x。在一些實例實施方案中，可以將石墨薄片和/或膨脹石墨分散在所述第一加工材料內(nèi)。一般地描述了用于由石墨制備石墨烯的設(shè)備。一些實例設(shè)備可以包括多層共擠出裝置，所述多層共擠出裝置包括多個串聯(lián)的層倍增模具。一些實例多層共擠出設(shè)備可以構(gòu)造為通過以下方式剝離石墨烯:將第一加工材料和第二加工材料通過多個串聯(lián)的層倍增模具共擠出，以制備包含所述第一加工材料和所述第二加工材料的多個交替層的所得到的材料，其中所述第一加工材料可以包含分散在第一基質(zhì)中的第一石墨材料，所述第二加工材料可以包含第二基質(zhì)材料。一般地描述了由石墨制備石墨烯的方法。一些實例方法可以包括將第一石墨材料分散在第一基質(zhì)材料中以形成第一加工材料。一些實例方法可以還包括通過以下方式從所述第一石墨材料剝離石墨烯:將所述第一加工材料和第二加工材料通過一個或多個層倍增模具共擠出，以產(chǎn)生包含插在所述第二加工材料的單獨層之間的所述第一加工材料的單獨層的所得到的材料，所述第二加工材料包含第二基質(zhì)材料。一些實例方法可以還包括將所述石墨烯從所述第一基質(zhì)材料和所述第二基質(zhì)材料分離。一般地公開了層離多 片物質(zhì)的方法。一些實例方法可以包括將包括多個層疊片的多片物質(zhì)與第一基質(zhì)材料混合以形成第一加工材料。一些實例方法可以還包括通過對所述第一加工材料施加剪切應(yīng)力而將一個或多個片從所述多片物質(zhì)層離。一些實例方法可以還包括將所述一個或多個層離的片與所述第一基質(zhì)材料分離。以上概述僅為了舉例說明并且不意圖以任何方式限制。除了上面描述的示例性方面、實施方案和特征之外，通過參考附圖和以下的詳述，其他方面、實施方案和特征將是顯見的。附圖簡述由以下的描述和后附權(quán)利要求書，并結(jié)合附圖，本公開的以上和其他特征將變得更加充分明顯。應(yīng)明白這些附圖僅描繪根據(jù)本公開的數(shù)個實施方案，并且因此不應(yīng)被認(rèn)為是其范圍的限制，本公開將通過使用附圖而得以更加具體且詳細(xì)地描述。在附圖中:

圖1是示例用于制備石墨烯的一個實例裝置的框圖；圖2是示例用于制備石墨烯的一個實例裝置的框圖；圖3是示例由石墨制備石墨烯的一個方法的流程圖；以及
圖4是示例層離多片物質(zhì)的一個實例方法的流程圖；其全部根據(jù)本公開內(nèi)容的至少一些實例。詳述在以下詳述中，參考形成其一部分的附圖。在附圖中，除非上下文另外指出，相似的符號典型地表示相似的組件。詳述、附圖和權(quán)利要求中描述的示例實施方案不意味著限定?？梢圆捎闷渌麑嵤┓桨福⑶铱梢赃M行其他變化，而不脫離這里給出的主題的精神或范圍。將容易地明白的是，可以將如本文一般性描述的，以及附圖中示例的本公開的各方面排列、代替、組合和設(shè)計在寬范圍的多種不同的構(gòu)造中，其全部被明確地預(yù)期，并構(gòu)成本公開的一部分。本公開尤其涉及由石墨剝離石墨烯。例如，可以使用由兩種加工材料(其中至少一種可以含有分散在其中的石墨)的多層共擠出產(chǎn)生的剪切應(yīng)力從石墨剝離石墨烯。本公開是這樣設(shè)想的，可以將石墨描述為多層結(jié)構(gòu)，其中可以將單獨的層稱為石墨烯。石墨烯可以描述為密堆積為二維蜂巢晶格的碳原子的平面單層。石墨烯可以被認(rèn)為是用于其他石墨材料的基本構(gòu)建單元。本公開是這樣設(shè)想的，石墨烯的單層是使用所謂的剝離方法在2004年首次分離的，所述方法使用賽璐玢膠帶以從石墨薄片相繼地移除層。雖然帶上存在的薄片可以比單層厚的多，但當(dāng)將膠帶從石墨薄片提離時單個片可以層離。該剝離方法可能需要極大的耐心，并且定位單層可能是困難的。根據(jù)本公開的實例方法可以采用由加工材料(例如，一種或多種有機聚合物如聚乙烯、聚丙烯、聚環(huán)氧乙烷、聚苯乙烯，或者其他類似的聚合物和/或一種或多種蠟如聚乙烯蠟，和/或類似的物質(zhì))的多層共擠出產(chǎn)生的剪切力以從石墨剝離石墨烯。一些實例方法可以允許通過這種多層共擠出基本上連續(xù)制備石墨烯。圖1是示例根據(jù)本文描述的至少一些實例的用于制備石墨烯的實例裝置的框圖。擠出機112、114可以構(gòu)造為將第一加工材料106和第二加工材料108分別提供至進料區(qū)113。進料區(qū)113可以構(gòu)造為將第一加工材料106和第二加工材料108提供至多個串聯(lián)的層倍增模具116、118、120、122。在本公開的教導(dǎo)下，應(yīng)明白可以容易地采用多種熱控制器、加熱裝置和/或甚至冷卻裝置用于作為精確溫度控制的合適工具使用。由石墨制備石墨烯的實例方法可以包括將第一石墨材料102分散在第一基質(zhì)材料104中以形成第一加工材料106?？梢詫⒌谝患庸げ牧?06和第二加工材料108 (其可以包括第二基質(zhì)材料110)共擠出，如使用擠出機112、114和/或進料區(qū)113，通過串聯(lián)的層倍增模具116、118、120、122共擠出，以產(chǎn)生包含第一加工材料106和第二加工材料108的多個交替層的所得到的材料124。在通過層倍增模具116、118、120、122的共擠出過程中第一加工材料106和/或第二加工材料108所經(jīng)歷的剪切應(yīng)力可以將至少一些石墨烯126從第一石墨材料102剝離；因此，所得到的材料124可以包含石墨烯126?？梢詫⑹?26從所得到的材料124分離，如通過將第一基質(zhì)材料104和/或第二基質(zhì)材料110至少部分地溶解在溶劑128 (例如，水和/或有機溶劑)中。在一些實例實施方案中，第二加工材料108可以包含第二石墨材料130，其可以分散在第二基 質(zhì)材料110中。本公開是這樣設(shè)想的，可以使用層倍增模具制造具有從數(shù)十層至數(shù)千個層范圍內(nèi)的層的數(shù)目的共擠出多層體。圖2是示例根據(jù)本文描述的至少一些實例的用于制備石墨烯的實例裝置的框圖。進料區(qū)113可以構(gòu)造為將第一加工材料106和第二加工材料108提供至多個串聯(lián)的層倍增模具116、118、120，以制備包含第一加工材料106和第二加工材料108的多個交替層的所得到的材料124。在一些實例實施方案中，可以將所得到的材料124至少部分地浸潰在溶劑浴128A中和/或可以使其經(jīng)受溶劑噴射128B以分離石墨烯。在一些實例實施方案中，可以采用所得到的材料124在不分離石墨烯的情況下用于進一步應(yīng)用。例如，可以采用所得到的材料124 (包含石墨烯)作為可以釋放至所選的基體中的濃縮物。如圖1和2中所示，可以將第一加工材料106 (其可以包含第一石墨材料102和/或第一基質(zhì)材料104)和/或第二加工材料108 (其可以包含第二基質(zhì)材料110和/或第二石墨材料130) —起放入進料區(qū)113中以形成兩層(N = 2)材料。可以迫使該兩層材料通過層倍增模具116，層倍增模具116可以將該兩層材料分開為兩個部分(各自包括來自材料102和材料110的兩個層)，并且可以將單獨的部分與其他單獨的部分一起壓縮、旋轉(zhuǎn)、拉伸和/或?qū)盈B。層倍增模具116可以輸出四層(N = 4)材料。層倍增模具118、120，可以類似地分別增加層的數(shù)目至八(N = 8)和十六(N = 6)。在一些實例中，可以采用第四層倍增模具(例如，圖1中所示的層倍增模具122)以產(chǎn)生具有三十二個(32)層的材料。其中單獨層倍增模具116、118、120、122構(gòu)造為將層的數(shù)目加倍，所得到的材料124的層的數(shù)目N可以由N = 2n+1給出，其中η可以為模具的數(shù)目。在一些實例實施方案中，一個或多個層倍增模具116、118、120、122可以基本上彼此相同。在一些其他的實例實施方案中，一個或多個層倍增模具116、118、120、122可以彼此不同。
·
在一些實例實施方案中，在通過四個層倍增模具116、118、120、122擠出之后，所得到的材料的單獨層可以為約二十(20) μπι厚。同樣地，對于十一個(11)串聯(lián)的層倍增模具，所得到的材料可以包括約四千零九十六個(4096)層，其中所得到的材料的每個單獨層可以為約一百五十六(156)nm厚。進一步增加串聯(lián)連接層倍增模具的數(shù)目(例如，約18個串聯(lián)的層倍增模具可以產(chǎn)生約524，288個層)可以產(chǎn)生具有在大約埃的數(shù)量級的單獨層厚度的所得到的材料。本公開是這樣設(shè)想的，進料區(qū)113可以構(gòu)造為產(chǎn)生其他數(shù)目的層(例如，四層)和/或?qū)颖对瞿＞?16、118、120、122可以構(gòu)造為例如將層的數(shù)目變?yōu)槿痘蛩谋?。在一些實例實施方案中，第一石墨材?02和/或第二石墨材料130可以包括石墨薄片和/或膨脹石墨?；氐綀D1，在一些實例實施方案中，第一加工材料106可以通過將第一石墨材料102 (例如，粉末)與第一基質(zhì)材料104 (例如，粉末)共混和/或?qū)⒐不煳镞M料至擠出機112(其可以是單和/或雙擠出機)中而形成。第二加工材料108可以以類似的方式使用擠出機114形成。在一些實例實施方案中，第一加工材料106可以通過將第一基質(zhì)材料104與第一石墨材料102混合在一起而制備。例如，可以將粉狀的第一基質(zhì)材料104和粉狀的第一石墨材料102合并并攪拌，其可以將第一石墨材料102分散在第一基質(zhì)材料104中。在一些實例實施方案中，可以將第一加工材料106在提供至擠出機112之前擠出和/或造粒。在一些實例實施方案中，可以將第一基質(zhì)材料104和第一石墨材料102在混合過程中和/或在擠出過程中加熱(例如，通過加熱元件和/或歸因于擠出機中的摩擦)，這可以至少部分地熔化第一基質(zhì)材料104。類似地，在一些實例實施方案中，第二加工材料108可以通過將第二基質(zhì)材料110和第二石墨材料130混合在一起而制備。在一些實例實施方案中，可以將第二加工材料108在進料至擠出機114之前擠出和/或造粒。在一些實例實施方案中，可以將第二基質(zhì)材料110和第二石墨材料130在混合過程中和/或在擠出過程中加熱(例如，通過加熱元件和/或歸因于擠出機中的摩擦)，這可以至少部分地熔化第二基質(zhì)材料110。在一些實例實施方案中，第一基質(zhì)材料104和/或第二基質(zhì)材料110可以具有基本上相同的組成和/或基本上相似的性質(zhì)。例如，在一些實例實施方案中，第一基質(zhì)材料和/或第二基質(zhì)材料可以都是在相同的溶劑中至少部分可溶的。在一些實例實施方案中，第一基質(zhì)材料104和/或第二基質(zhì)材料110可以包括非極性(疏水)材料。例如，這種非極性材料可以包括石蠟材料，其添加或不添加可以改善加工的高分子量聚烯烴。這種材料可以用于冷擠出(例如，約25至約40°C )。在一些實例實施方案中，第一基質(zhì)材料104和/或第二基質(zhì)材料110可以包括極性(親水)材料。例如，這種親水材料可以包括聚環(huán)氧乙烷(PEO)，其可以用于低溫擠出(例如，約40至約600C )。在一些實例實施方案中，第一基質(zhì)材料104和/或第二基質(zhì)材料110可以具有基本上不同的組成和/或性質(zhì)。例如，在一些實例實施方案中，第一基質(zhì)材料可以包含一種或多種疏水聚合物和/或第二基質(zhì)材料可以包含一種或多種親水聚合物。例如，第一基質(zhì)材料104和/或第二基質(zhì)材料110中的一個可以包含疏水材料(例如，聚乙烯/石蠟共混物、聚苯乙烯、聚(4-甲基戊烯)(P4MP)。第一基質(zhì)材料104和/或第二基質(zhì)材料110中的另一個可以包含親水材料(例如，聚環(huán)氧乙烷)、聚乙酸乙烯酯、苯乙烯丙烯腈(SAN)、聚(甲基丙烯酸甲酯)(PMMA)、聚乳酸，和/或這些和/或其他聚合物的共混物)。在一些實例實施方案中，第一加工材料106和/或第二加工材料108 (其可以分別包含第一基質(zhì)材料104和/或第二基質(zhì)材料110)中的一個或兩個可以包含石墨烯。更詳細(xì)地，在一些實例實施方案中包括具有基本上相同的組成和/或基本上相同的性質(zhì)的第一基質(zhì)材料104和第二基質(zhì)材料110，第一加工材料106和/或第二加工材料108中的一個或兩個可以包含石墨烯。類似地，在一些實例實施方案中包括具有基本上不同的組成和/或性質(zhì)的第一基質(zhì)材料104和第二基質(zhì)材料110，第一加工材料106和/或第二加工材料108中的一個或兩個可以包含石墨烯。在一些實例實施方案中，擠出操作可以在低溫進行(例如并且非限制性地，上面所述的冷擠出和低溫擠出)，其可以有助于增加一種或多種加工材料中的剪切應(yīng)力，這可以增加石墨烯由石墨的剝離。在一些實例實施方案中，擠出操作可以在或接近于一種或多種基質(zhì)和/或加工材料的最低可行擠出溫度進行。本公開是這樣設(shè)想的，如本文所述制備的石墨烯可以用于聚合物復(fù)合材料領(lǐng)域，如其中經(jīng)由高縱橫比加強的更高強度可以是有益的。例如，石墨烯可以在聚氯乙烯基(PVC)側(cè)線中使用，其可以增加側(cè)線的熱偏移溫度以使得其可以更好地耐受熱氣候相關(guān)的變形。作為另一個實例，聚(乳酸)，非常有價值的生物聚合物，可以與石墨烯一起使用以提高其性能，盡管其有相對低的軟化溫度。作為另一個實例，石墨烯可以在汽車和/或其他運輸相關(guān)的應(yīng)用中使用，其中一些引擎蓋下條件可以受益于高的機械強度和耐熱性。作為另一個實例，當(dāng)作為用于聚苯乙烯基復(fù)合材料的添加劑使用時 ，石墨烯的二維幾何形狀可以提供約0.1%的極低逾滲閾值，其可以提高它們的電導(dǎo)率和/或基體的強度。作為另一個實例，石墨烯可以用于提供紡織應(yīng)用的導(dǎo)電聚合物。例如，石墨烯可以提供長期耐久的抗靜電性質(zhì)。作為另一個實例，石墨烯可以在一些電子相關(guān)應(yīng)用中使用。本公開是這樣設(shè)想的，本文描述的方法可以用于制備除石墨烯之外的物質(zhì)。例如，本文描述的多層共擠出方法可以用于層離包括多個層疊片的多片物質(zhì)。例如，本公開是這樣設(shè)想的，可以使用本文描述的多層共擠出方法將云母層離為其構(gòu)成片。圖3是示例根據(jù)本文描述的至少一些實例的由石墨制備石墨烯的實例方法400的流程圖。方法400可以包括如由一個或多個框402、404和/或406示例的一個或多個操作、功能或動作。用于方法400的加工可以開始于框402?？?02可以包括將第一石墨材料分散在第一基質(zhì)材料中以形成第一加工材料。在框402之后可以是框404?？?04可以包括通過以下方式由第一石墨材料剝離石墨烯:將第一加工材料和第二加工材料通過一個或多個層倍增模具共擠出以產(chǎn)生包含夾在第二加工材料的單獨層之間的第一加工材料的單獨層的所得到的材料，所述第二加工材料包含第二基質(zhì)材料。在一些實例方法中，在框404之后可以是框406?？?06可以包括將石墨烯由第一基質(zhì)材料和第二基質(zhì)材料分離。圖4是示例根據(jù)本文描述的至少一些實例層離多片物質(zhì)的實例方法500的流程圖。方法500可以包括如通過一個或多個框502、504和/或506示例的一個或多個操作、功能或動作。用于方法500的加工可以開始于框502?？?02可以包括將包含多個層疊片的多片物質(zhì)與第一基質(zhì)材料混合以形成第一加工材料。在框502之后可以是框504?？?04可以包括通過將剪切應(yīng)力施加至第一加工材料而將一個或多個片從多片物質(zhì)層離。在框504之后可以是框506?？?06可以包括將一個或多個層離的片從第一基質(zhì)材料分離。本文所描述的主題有時描述不同組成部分，這些不同組成部分包含在不同的其他組成部分內(nèi)或與不同的其他組成部分相連。應(yīng)明白這樣描述的體系結(jié)構(gòu)僅是實例，并且實際上可以實施獲得相同功能的很多其他體系結(jié)構(gòu)。在概念意義上，獲得相同的功能的組成部分的任何安排被有效地“結(jié)合”以使得獲得所需功能。因此，在本文中結(jié)合以獲得特定功能的任意兩個組成部分可以被視為彼此“結(jié)合”以使得獲得所需功能，而與體系結(jié)構(gòu)或中間組成部分無關(guān)。同樣，如此結(jié)合的任何兩個組成部分也可以被視作彼此“可操作連接(operably connected) ”,或“可操作地連接(operably coupled) ”，以獲得所需的功能,并且能夠如此結(jié)合的任意兩個組成部分也可以被視為彼此“可以可操作連接”，以獲得所需的功能。可以可操作連接的具體實例包括但是不限于物理匹配的和/或物理相互作用的組成部分和/或可無線相互作用和/或無線相互作用的組成部分和/或邏輯相互作用的和/或可邏輯相互作用的組成部件。關(guān)于本文所公開的基本上任何復(fù)數(shù)和/或單數(shù)術(shù)語的使用，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以適合于上下文和/或應(yīng)用由復(fù)數(shù)變換至單數(shù)和/或由單數(shù)變換至復(fù)數(shù)。為了清楚起見在本文可能清楚地給出多種單數(shù)/復(fù)數(shù)變換。
本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，通常，本文中并且尤其是所附權(quán)利要求中(例如，所附權(quán)利要求的主體)使用的術(shù)語，一般意欲作為“開放性”術(shù)語(例如，應(yīng)該將術(shù)語“包括(including) ”解釋為“包括但不限于”，應(yīng)該將術(shù)語“具有”解釋為“至少具有”，應(yīng)該將術(shù)語“包括(includes)”解釋為“包括但不限于”等)。本領(lǐng)域技術(shù)人員還將理解，如果意欲引入特定數(shù)量的權(quán)利要求列舉項，這樣的意圖將在權(quán)利要求中明確地列舉，并且在不存在這種列舉項的情況下，不存在這樣的意圖。例如，為了有助于理解，以下所附權(quán)利要求可以包含引導(dǎo)性的短語“至少一個”和“一個或多個”的使用以引入權(quán)利要求列舉項。然而，即使當(dāng)同一個權(quán)利要求包含引導(dǎo)短語“一個或多個”或“至少一個”和不定冠詞例如“一個”或“一種”時，也不應(yīng)將這種短語的使用解釋為暗示通過不定冠詞“一個”或“一種”引入的權(quán)利要求列舉項將任何包含這樣引入的權(quán)利要求列舉項的特定權(quán)利要求限定為僅包含一個這種列舉項的發(fā)明(例如，應(yīng)將“ 一個”和/或“ 一種”典型地解釋為意指“至少一個”或“ 一種或多種”)；這對于用以引入權(quán)利要求列舉項的定冠詞的使用也同樣適用。此外，即使明確地敘述特定數(shù)量的所引入的權(quán)利要求列舉項，本領(lǐng)域技術(shù)人員也將理解應(yīng)將這種列舉項典型地解釋為意指至少所敘述的數(shù)目(例如，不帶有其他修飾的裸列舉項“兩個列舉項”典型地意指至少兩個列舉項，或者兩個以上列舉項)。此外，在使用類似于“A、B和C等中的至少一個”的慣例的那些情況下，通常這種表述意味著本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解的慣例(例如，“具有A、B和C中的至少一個的體系”將包括但不限于具有單獨的A、單獨的B、單獨的C、A和B —起、A和C 一起、B和C 一起、和/或A、B和C 一起等的體系)。此外，在使用類似于“A、B或C等中的至少一個”的慣例的那些情況下，通常這種表述意味著本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解的慣例(例如，“具有A、B或C中的至少一個的體系”將包括但不限于具有單獨的A、單獨的B、單獨的C、A和B —起、A和C 一起、B和C 一起、和/或A、B和C 一起等的體系)。本領(lǐng)域技術(shù)人員將進一步理解實際上任何表現(xiàn)兩個或更多個可替換術(shù)語的分離性單詞和/或短語，不論在說明書、權(quán)利要求書還是附圖中，都應(yīng)當(dāng)被理解為意圖包括術(shù)語的一個、術(shù)語的任何一個或全部兩個術(shù)語的可能性。例如，應(yīng)將短語“A或B”理解為包括“A”或“B”或“A和B”的可能性。雖然本文已經(jīng)公開了多個方面和實施方案，其它方面和實施方案對于本領(lǐng)域技術(shù)人員將是明顯的。本文公開的多個方面和實施方案用于說明的目的并且不意欲限制，并通過后附的權(quán)利要求表明真實的范圍和精神。權(quán)利要求為:`
權(quán)利要求
1.一種用于由石墨制備石墨烯的設(shè)備，所述設(shè)備包括: 多層共擠出裝置，所述多層共擠出裝置包括多個串聯(lián)的層倍增模具，所述多層共擠出設(shè)備構(gòu)造為通過以下方式剝離石墨烯:將第一加工材料和第二加工材料通過所述多個串聯(lián)的層倍增模具共擠出，以制備包含所述第一加工材料和所述第二加工材料的多個交替層的所得到的材料，所述第一加工材料包含分散在第一基質(zhì)中的第一石墨材料，所述第二加工材料包含第二基質(zhì)材料。
2.權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中所述多層共擠出裝置構(gòu)造用于共擠出所述第一加工材料和所述第二加工材料，所述第二加工材料包含分散在所述第二基質(zhì)材料中的第二石墨材料。
3.權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中所述多層共擠出裝置還包括: 第一擠出機，所述第一擠出機構(gòu)造為將所述第一加工材料提供至進料區(qū)，所述進料區(qū)流體連接至所述多個串聯(lián)的層倍增模具；和 第二擠出機，所述第二擠出機構(gòu)造為將所述第二加工材料提供至所述進料區(qū)。
4.權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中所述多個串聯(lián)的層倍增模具包括至少11個串聯(lián)的層倍增模具。
5.權(quán)利要求4所述的設(shè)備，其中所述多個串聯(lián)的層倍增模具包括至少18個串聯(lián)的層倍增模具。
6.一種由石墨制備石墨烯的方法，包括: 將第一石墨材料分散在第一基質(zhì)材料中以形成第一加工材料；以及通過以下方式從所述第一石 墨材料剝離石墨烯:將所述第一加工材料和第二加工材料通過一個或多個層倍增模具共擠出，以產(chǎn)生包含插在所述第二加工材料的單獨層之間的所述第一加工材料的單獨層的所得到的材料，所述第二加工材料包含第二基質(zhì)材料。
7.權(quán)利要求6所述的方法，所述方法還包括:將所述石墨烯從所述第一基質(zhì)材料和所述第二基質(zhì)材料分離。
8.權(quán)利要求7所述的方法，分離所述石墨烯包括將所述第一基質(zhì)材料和/或所述第二基質(zhì)材料中的一種或多種溶解在溶劑中。
9.權(quán)利要求8所述的方法，其中所述溶劑包括水和/或有機溶劑中的一種或多種。
10.權(quán)利要求6所述的方法，其中所述第一基質(zhì)材料和所述第二基質(zhì)材料各自包含一種或多種疏水聚合物或者一種或多種親水聚合物中的一種或多種。
11.權(quán)利要求6所述的方法， 其中所述第一基質(zhì)材料和所述第二基質(zhì)材料中的一個包含一種或多種疏水聚合物；并且 其中所述第一基質(zhì)材料和所述第二基質(zhì)材料中的另一個包含一種或多種親水聚合物。
12.權(quán)利要求6所述的方法，其中所述一種或多種層倍增模具包括至少11個串聯(lián)的模具。
13.權(quán)利要求12所述的方法，其中所得到的材料包含約4096個所述第一加工材料的單獨層和所述第二加工材料的單獨層。
14.權(quán)利要求12所述的方法，其中所述一個或多個層倍增模具包括至少18個串聯(lián)的模具。
15.權(quán)利要求14所述的方法，其中所得到的材料包含約524，288個所述第一加工材料的單獨層和所述第二加工材料的單獨層。
16.權(quán)利要求6所述的方法,其中所述第一石墨材料包括石墨薄片或膨脹石墨中的一種或多種。
17.權(quán)利要求6所述的方法，所述方法還包括:將第二石墨材料分散在所述第二基質(zhì)材料中以形成所述第二加工材料。
18.權(quán)利要求6所述的方法，其中所述共擠出包括冷擠出或低溫擠出中的一種或多種。
19.一種層離多片物質(zhì)的方法，所述方法包括: 將包括多個層疊片的多片物質(zhì)與第一基質(zhì)材料混合以形成第一加工材料； 通過對所述第一加工材料施加剪切應(yīng)力將一個或多個片從所述多片物質(zhì)層離；以及 將所述一個或多個層離的片與所述第一基質(zhì)材料分離。
20.權(quán)利要求19所述的方法，對所述第一加工材料施加剪切應(yīng)力包括將所述第一加工材料和第二加工材料通過一個或多個串聯(lián)的層倍增模具多層共擠出，所述層倍增模具安排為通過所述第一加工材料和所述第二加工材料從其共擠出而制備包括多個交替層的所得到的材料，所述多個交替層包括所述第一加工材料和所述第二加工材料。
21.權(quán)利要求19所述的方法， 其中所述多片物質(zhì)包括第一石墨材料； 其中所述一個或多個層離的 片包括石墨烯；并且 其中所述第一基質(zhì)材料包括有機聚合物和/或蠟中的一種或多種。
22.權(quán)利要求21所述的方法，其中所述第一石墨材料包含石墨薄片或膨脹石墨中的一種或多種。
全文摘要
一般地公開了使用多層共擠出的石墨烯由石墨的剝離。在一些實例實施方案中，可以將石墨分散在第一加工材料內(nèi)，并且可以將所述第一加工材料和第二加工材料通過多個串聯(lián)的層倍增模具共擠出以從所述石墨剝離石墨烯?？梢詫⑹乃玫降亩鄬硬牧戏蛛x。在一些實例實施方案中，可以將石墨薄片和/或膨脹石墨分散在所述第一加工材料內(nèi)。
文檔編號B32B38/10GK103180244SQ201080069797
公開日2013年6月26日 申請日期2010年10月28日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月28日
發(fā)明者卡洛斯·A·克魯茲 申請人:英派爾科技開發(fā)有限公司