球磨剥离鳞片石墨制备纳米石墨片的试验研究

编号：NMJS07100

篇名：球磨剥离鳞片石墨制备纳米石墨片的试验研究

作者：梁小毅 孙红娟 彭同江 侯波 张曦月

关键词： 鳞片石墨 球磨 剥离 纳米石墨片

机构： 西南科技大学环境与资源学院 西南科技大学固体废物处理与资源化教育部重点实验室 西南科技大学矿物材料及应用研究所

摘要： 以天然鳞片石墨(45~75 μm)为原料,通过湿法球磨剥离获得纳米石墨片分散液。探究球磨剥离过程固液比、球料比、球磨机转速、球磨时间对纳米石墨片产率的影响。采用冷冻干燥获得纳米石墨片粉体,并在 500 ℃焙烧 2 h 去除残留的聚乙烯吡咯烷酮(PVP),获得纳米石墨片粉体材料。利用 XRD、FT-IR 对纳米石墨片结构特点与含氧官能团进行分析,利用 SEM 对纳米石墨片的表面形貌与纳米石墨片片径进行表征。结果表明:在液固比为 2.75、球料比为 12.5 时,纳米石墨片的产率较高,为 6.26%。当转速为 400 r/min,球磨 20 h,获得片径均匀的纳米石墨片,当球磨时间延长至 30 h 时,产率可达 10.13%。但球磨机转速较快、研磨时间较长,均会导致纳米石墨片含量的增加,样品变黏稠,使得已剥离的纳米石墨片进一步被破坏,片径减小。优化条件下获得的纳米石墨片片层呈蝉翼透明状,存在弯曲、揉折现象,片层厚度小于 50 nm,且纳米石墨片的晶体结构完善,不含含氧官能团,导电性能好。