在石墨烯材料领域,上海依肯有着突出的优势和资源,各种石墨烯都有经验,如:天然石墨烯,氧化石墨烯,膨胀石墨烯等;目前国内大多数石墨烯厂家都在使用依肯的分散设备,如:宁波,成都,常州,中科院,山东、湖南等等。
1. 前处理方法
石墨片层间的碳原子通过sp2杂化的共价键连接，层间通过较弱的范德华力结合。为了降低剥离能耗，提高石墨烯品质，可以通过插层法或膨胀法增加石墨的层间距。
2. 剥离溶剂选择
水基溶剂：使用水基溶剂时，可以添加表面活性剂（如聚乙烯基吡咯烷酮PVP或胆酸钠SC）来提高石墨烯的剥离效率和稳定性。
有机溶剂：在有机溶剂中进行高剪切处理，可以提高石墨烯的均匀性，但需要注意溶剂的回收和环保性。
3. 高剪切设备操作参数
剪切速率：高剪切混合器机通过机械高速旋转产生极高的剪切速率
定转子间隙：定转子剪切间隙小（0.2mm），转子末端线速度高（15-66m/s），有助于提高剥离效率。
操作模式：高剪切设备通常在剧烈的湍流中操作，研究表明在层流状态下，只要剪切速率超过10?s?1，石墨就可以被有效剥离。
4. 剥离效果优化
定转子结构：定转子的结构会影响剥离效果。
两步剪切剥落法：采用两步剪切剥落法，先在搅拌机中进行初步剥落，再在高剪切转子-定子搅拌机中进行二次剥落，可以提高石墨烯的层数和质量。
5. 后处理方法
离心分离：通过离心分离可以将不同尺寸厚度的产品分离，对产品进行分级处理。梯度离心是目前得到目标石墨烯的有效手段。
6. 发展趋势
液相剥离法具有工艺简单、成本低、易放大等特点，是当前低成本规模化制备石墨烯的研究热点。未来的发展方向包括：
结合人工智能进行多目标优化。
开发无残留的功能化插层剂。
寻找低毒、低沸点、高分散的溶剂体系。
调控液相剥离设备的作用机理。
设计连续化梯级离心设备，实现连续化、规模化、低成本快速制备石墨烯。
