本發(fā)明屬于碳納米材料技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種兩步法制備改性石墨烯的方法。

背景技術(shù)：

石墨烯是近年來備受關(guān)注的一種先進納米碳材料，其具有大比表面積、高活性、高度可修飾性和片狀二維結(jié)構(gòu)的特點，在能源、環(huán)境、涂料、傳感器等領(lǐng)域有著巨大的應(yīng)用潛力。例如，在新能源領(lǐng)域，石墨烯在導電添加劑、光伏發(fā)電等方向上有著很大的潛力；在電熱領(lǐng)域，石墨烯的柔性、低功率發(fā)熱性，以及與其他材料的復合能力都可以發(fā)展出各種各樣的新產(chǎn)品。

當前的石墨烯批量化制備技術(shù)制造成本高、工藝步驟多、效率低下，其低成本可控制備始終是產(chǎn)業(yè)界的痛點。目前，行業(yè)內(nèi)雖宣稱建設(shè)了千噸甚至萬噸級的石墨烯生產(chǎn)線，但仍不能精確的控制石墨烯的層數(shù)、性能和改性官能團，而這在很多實際應(yīng)用中確是決定石墨烯應(yīng)用效果和前景的關(guān)鍵因素。類似的方法首次出現(xiàn)在2012年一篇美國文獻(I.-Y.Jeon,etc."Edge-carboxylated graphene nanosheets via ball milling"，PNAS 109,5588-5593,2012.)中，文中方法直接用干冰進行干法球磨，得到的是粉碎化的石墨顆粒，但其厚度超過1微米，尚不能稱為石墨烯。相關(guān)參考專利例如中國專利201610436747.0中提出了采用添加干冰進行球磨的方式得到了微米尺寸的石墨烯，但仍然無法將其剝離成厚度在3nm以下的薄層，而業(yè)內(nèi)普遍公認的是只有在此厚度以內(nèi)才能被稱為石墨烯。中國專利CN103466608B中提出用表面活性劑進行球磨制備，但此方法制備產(chǎn)率較低，需經(jīng)過高速離心分離，才能得到少部分符合要求的石墨烯材料。中國專利201610513161.X中提出在溶劑中進行超聲剝離后再進行球磨的方法制備石墨烯，但這種方法無法得到改性修飾官能團，同時超聲過程是高耗能、低效率的反應(yīng)方法，難以滿足下游應(yīng)用的需求。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明提出一種兩步法制備改性石墨烯的方法，該方法工藝簡單，生產(chǎn)效率高，通過兩步法可直接制備得到高品質(zhì)的改性石墨烯，具有較高科研和生產(chǎn)應(yīng)用價值。

為了達到上述目的，本發(fā)明提出了一種兩步法制備改性石墨烯的方法，包括以下步驟：

將石墨和研磨球加入到球磨機中，在通風條件下繼續(xù)加入改性劑，啟動球磨機開始反應(yīng)；

反應(yīng)結(jié)束后，停止球磨機，待球磨機內(nèi)部溫度降至室溫時，加入溶劑進行混合，然后再次啟動球磨機開始反應(yīng)；

反應(yīng)結(jié)束后，停止球磨機，收集研磨球與石墨烯的混合漿料，過篩清洗，得到改性石墨烯。

作為優(yōu)選技術(shù)方案，所加入的石墨和研磨球的重量比為1:30-1:100。

作為優(yōu)選技術(shù)方案，所加入的石墨和改性劑的重量比為20:1-1:20。

作為優(yōu)選技術(shù)方案，所加入的溶劑與石墨的重量比為1:5-1:20。

作為優(yōu)選技術(shù)方案，加入改性劑啟動球磨機后所設(shè)定的轉(zhuǎn)速為100-300rpm，球磨時間為12-72小時；加入溶劑啟動球磨機后所設(shè)定的轉(zhuǎn)速為300-500rpm，球磨時間為4-48小時。

作為優(yōu)選技術(shù)方案，所述研磨球為氧化鋯研磨球，選用直徑為0.5mm-5mm中的至少一種氧化鋯研磨球。

作為優(yōu)選技術(shù)方案，所述改性劑選自能夠在球磨條件下與石墨發(fā)生反應(yīng)的氧化性試劑、小分子偶聯(lián)劑或大分子聚合物中的任意一種。

作為優(yōu)選技術(shù)方案，所述溶劑選自水、甲醇、乙醇、二甲基甲酰胺、甲基吡咯烷酮、苯或甲苯中的至少一種。

本發(fā)明還提供了一種如上述任一項技術(shù)方案所述的兩步法制備改性石墨烯的方法制備得到的改性石墨烯。

作為優(yōu)選技術(shù)方案，所述改性石墨烯的層數(shù)少于10層，厚度不超過3nm。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點和積極效果在于：

1、本發(fā)明所提供的方法采用改性與剝離兩步反應(yīng)在同一設(shè)備內(nèi)連續(xù)完成的方式，通過結(jié)合快速修飾石墨邊緣和高效率剝離兩種工藝優(yōu)點，無需復雜工藝和設(shè)備即可直接得到高品質(zhì)的改性石墨烯材料；

2、本發(fā)明工藝和設(shè)備非常簡單，無需更換設(shè)備即可完成改性與剝離兩步反應(yīng)，沒有中間轉(zhuǎn)移、清洗、干燥等過程，顯著提高生產(chǎn)效率，降低了能耗，且大大減少過程中化學品污染；

3、本發(fā)明所提供的方法在整個過程中安全無毒、且無廢液廢氣廢固排放，完全符合環(huán)保要求；

4、本發(fā)明所提供的方法，相比于現(xiàn)有工藝，能夠顯著減少生產(chǎn)時間，可以批量化生產(chǎn)，直接得到用于下游產(chǎn)品應(yīng)用的改性石墨烯漿料，或通過干燥得到改性石墨烯粉體。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實施例1所提供的羧基和羥基邊緣改性石墨烯的示意圖；

圖2為本發(fā)明實施例1所提供的羧基和羥基邊緣改性石墨烯的電鏡示意圖，其中，放大倍數(shù)3000倍，分辨率2μm，掃描電壓15kV；

圖3為本發(fā)明實施例1所提供的羧基和羥基邊緣改性石墨烯的電鏡示意圖，其中，放大倍數(shù)40000倍，分辨率200nm，掃描電壓15kV；

圖4為本發(fā)明實施例1所提供的羧基和羥基邊緣改性石墨烯的電鏡示意圖，其中，放大倍數(shù)30000倍，分辨率200nm，掃描電壓15kV。

具體實施方式

下面將對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

本發(fā)明實施例提供了一種兩步法制備改性石墨烯的方法，包括以下步驟：

S1：將石墨和研磨球加入到球磨機中，在通風條件下繼續(xù)加入改性劑，啟動球磨機開始反應(yīng)；

在本步驟中，按照先后順序?qū)⑹⒀心デ蛞约案男詣┘尤氲角蚰C中進行反應(yīng)，其中，將石墨與改性劑先進行混合，主要是為了根據(jù)不同的應(yīng)用需要，先對石墨邊緣進行快速修飾，通過接枝部分活性官能團，有利于通過后續(xù)球磨剝離后得到預期性能的改性石墨烯。

可以理解的是，在本步驟中，由于所加入的改性劑為揮發(fā)性物質(zhì)，因此需要在通風條件下向球磨機中加入改性劑，以利于反應(yīng)操作環(huán)境的保持。另外，在本步驟中，對于所使用的球磨機并不做具體限定，可以為行星式球磨機或砂磨機、高硬度研磨球等，本領(lǐng)域技術(shù)人員可根據(jù)實際操作條件進行選擇。

S2：反應(yīng)結(jié)束后，停止球磨機，待球磨機內(nèi)部溫度降至室溫時，加入溶劑進行混合，然后再次啟動球磨機開始反應(yīng)；

在本步驟中，待S1步驟反應(yīng)結(jié)束中，需進一步加入溶劑與前述反應(yīng)所得物質(zhì)進行混合，這里主要是利用溶劑對前述已接枝部分活性官能團的石墨進行球磨剝離，以得到預期高品質(zhì)的改性石墨烯。

需要說明的是，待S1步驟反應(yīng)結(jié)束中，球磨機內(nèi)部的溫度、壓力均較高，為了不影響溶劑的加入，在上述步驟結(jié)束后，需要對球磨機內(nèi)部的溫度、壓力進行調(diào)整，例如，可以通過打開球磨機的放氣閥進行減壓，待其降至1個標準大氣壓時，將球磨機打開進行適當清理，此時可采用外部浸水的方式進行強制降溫，使球磨機內(nèi)部的溫度降低至室溫附近。

可以理解的是，在步驟S1和S2中，在啟動球磨機開始反應(yīng)前，需要將球磨機密封固定，待確認球磨機上的限壓閥和緊急放氣閥處于良好狀態(tài)之后再啟動。另外，在啟動球磨機之后，需要觀察球磨機內(nèi)部的壓力，例如可在啟動球磨機后10分鐘左右觀察記錄球磨機內(nèi)部壓力，隨后每隔2小時記錄球磨機內(nèi)部壓力，確保壓力不超過6MPa。

S3：反應(yīng)結(jié)束后，停止球磨機，收集研磨球與石墨烯的混合漿料，過篩清洗，得到改性石墨烯。

在本步驟中，待上述反應(yīng)結(jié)束后，可使用專用收集清理裝置來收集所得到的研磨球與石墨烯的混合漿料，其中，所提及的專用收集裝置可為常用收集清理裝置，其材質(zhì)只要不影響所得到的漿料的性能即可。

由本發(fā)明上述實施例提供的改性石墨烯的制備方法采用改性與剝離兩步反應(yīng)在同一設(shè)備內(nèi)連續(xù)完成的方式，通過結(jié)合快速修飾石墨邊緣和高效率剝離兩種工藝優(yōu)點，無需復雜工藝和設(shè)備即可直接得到高品質(zhì)的改性石墨烯材料，可為后續(xù)儲存、運輸、應(yīng)用提供便利。

在一優(yōu)選實施例中，所加入的石墨和研磨球的重量比為1:30-1:100。在本實施例中，具體限定了石墨和研磨球的重量比，這主要是為了保證研磨球能夠?qū)κ鸬搅己玫那蚰プ饔??？梢岳斫獾氖牵尤氲氖脱心デ虻闹亓勘冗€可以為1:40、1:50、1:60、1:70、1:80、1:90等，本領(lǐng)域技術(shù)人員可根據(jù)實際操作需要進行選擇。還可以理解的是，對于上述方法而言，加入研磨球的目的是為了對石墨起到球磨作用，因此，相對于石墨而言，研磨球的加入量并非關(guān)鍵性因素，可以將所加入的研磨球的重量限定在上述范圍內(nèi)即可，也可以超出該范圍，但需要說明的是，當所加入的研磨球的重量超出上述范圍時，雖可制備出類似產(chǎn)品，但會導致生產(chǎn)效率大大降低。

在一優(yōu)選實施例中，所加入的石墨和改性劑的重量比為20:1-1:20。在本實施例中，具體限定了石墨和改性劑的重量比，這主要是為了確保改性劑能夠?qū)κ吘夁M行充分有效地改性?？梢岳斫獾氖?，所加入的石墨和改性劑的重量比還可以為15:1、10:1、2:1、1:1、1:5、1:10、1:15等，本領(lǐng)域技術(shù)人員可根據(jù)實際操作需要進行選擇。還可以理解的是，對于上述方法而言，加入改性劑的目的是為了對石墨起到有效改性，因此可以將所加入的研磨球的重量限定在上述范圍內(nèi)。但需要說明的是，所加入的石墨和改性劑的重量比也可在該范圍以外，或多或少，但所制備得到的類似產(chǎn)品的性價比以及生產(chǎn)效率遠不如由本實施例限定的重量比制備得到的產(chǎn)品。

在一優(yōu)選實施例中，所加入的溶劑與石墨的重量比為1:5-1:20。在本實施例中，具體限定了所加入的溶劑與石墨的重量比，以確保石墨與溶劑的充分反應(yīng)。可以理解的是，本實施例中并不對所加入的上述比例做具體限定，只要能夠確保所加入的溶劑液面沒過石墨，使其能夠充分反應(yīng)即可?？梢岳斫獾氖?，所加入的溶劑與石墨的重量比還可以為1:10、1:15等，本領(lǐng)域技術(shù)人員可根據(jù)實際操作需要進行選擇。

在一優(yōu)選實施例中，加入改性劑啟動球磨機后所設(shè)定的轉(zhuǎn)速為100-300rpm，球磨時間為12-72小時；加入溶劑啟動球磨機后所設(shè)定的轉(zhuǎn)速為300-500rpm，球磨時間為4-48小時。在本實施例中，對改性和球磨剝離步驟中的球磨機啟動后的轉(zhuǎn)速和球磨時間均進行了限定，這主要是為了能夠達到快速修飾石墨邊緣以及高效率剝離兩方面的優(yōu)勢?？梢岳斫獾氖?，在加入改性劑啟動球磨機后所設(shè)定的轉(zhuǎn)速還可以為150、200、250rpm等，球磨時間還可以為15、20、30、40、50、60、70小時等；在加入溶劑啟動球磨機后所設(shè)定的轉(zhuǎn)速還可以為350、400、450rpm等，球磨時間還可以為1、5、10、15、20、25、30、35、40、45小時等，本領(lǐng)域技術(shù)人員可根據(jù)實際操作需要進行選擇。

在一優(yōu)選實施例中，所述研磨球為氧化鋯研磨球，選用直徑為0.5mm-5mm中的至少一種氧化鋯研磨球。在本實施例中，所選用的研磨球為不同直徑的研磨球的任意組合，這主要是為了能夠最大程度地將石墨研磨充分。對于研磨球的組合，可以為1mm、2mm和5mm的組合，或者0.5mm、1mm和2mm的組合，或者0.5mm、1mm、2mm和5mm的組合，或者0.5mm、1mm和5mm的組合。任意組合中各直徑的研磨球的比例適宜即可，例如1mm、2mm和5mm的組合中三者的重量比可以為3:1:1，0.5mm、1mm和2mm的組合中三者的重量比可以為2:1:1，0.5mm、1mm、2mm和5mm的組合中四者的重量比可以為2:1:1:1，0.5mm、1mm和5mm的組合三者的重量比可以為3:1:1。對于研磨球的直徑的組成及組成中各直徑研磨球的重量比的選擇在本實施例中并不做具體限定，本領(lǐng)域技術(shù)人員可根據(jù)實際操作需要進行選擇。

在一可選實施例中，所述改性劑選自能夠在球磨條件下與石墨發(fā)生反應(yīng)的氧化性試劑、小分子偶聯(lián)劑或大分子聚合物中的任意一種。其中，氧化性試劑可以包括干冰、納米TiO₂，小分子偶聯(lián)劑可以為硅烷偶聯(lián)劑，大分子聚合物可以為聚苯乙烯、聚丙烯酰胺等。在另一可選實施例中，所述溶劑選自水、甲醇、乙醇、二甲基甲酰胺、甲基吡咯烷酮、苯或甲苯中的至少一種。上述實施例中具體列舉了所使用的改性劑和溶劑，可有利于石墨接枝部分活性官能團以及后續(xù)打開片層間的作用力使其得到良好的球磨剝離，從而制備得到預期層數(shù)及性能的改性石墨烯?？梢岳斫獾氖牵鲜鰧嵤├⒉痪窒抻谒信e的改性劑和溶劑，還可以是本領(lǐng)域技術(shù)人員結(jié)合公知常識進行合理替換的其它物質(zhì)。

本發(fā)明實施例還提供了一種如上述任一項實施例所述的兩步法制備改性石墨烯的方法制備得到的改性石墨烯。由上述實施例制備得到的改性石墨烯品質(zhì)較高，其漿料可直接應(yīng)用于下游產(chǎn)品，或通過干燥得到改性石墨烯粉體，從而有利于后續(xù)儲存、運輸、應(yīng)用。

在一優(yōu)選實施例中，所述改性石墨烯的層數(shù)少于10層，厚度不超過3nm。在本實施例中，由于所得到的改性石墨烯的層數(shù)以及厚度均滿足標準，因此可理解為制備得到了真正的石墨烯材料，具有較高科研和生產(chǎn)應(yīng)用價值。

可以理解的是，本發(fā)明可制備得到的改性石墨烯并不局限于上述實施例所列舉的，這主要是因為通過不同的活性官能團的改性可制備得到不同邊緣被改性的改性石墨烯，因此，當所選擇的活性官能團不同時，所制備的到的改性石墨烯的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)以及應(yīng)用也并不相同，本領(lǐng)域技術(shù)人員可根據(jù)不同需要，選擇不同的活性官能團來制備得到相應(yīng)的不同改性石墨烯。

為了更清楚詳細地介紹本發(fā)明實施例所提供的兩步法制備改性石墨烯的方法，下面將結(jié)合具體實施例進行描述。

實施例1

選擇直徑為1mm、2mm、5mm的氧化鋯研磨球，重量比為3:1:1，將100g石墨與3kg研磨球(重量比為1:30)混合后加入球磨機中。在通風櫥內(nèi)，將200g固態(tài)干冰(重量比2：1)加入球磨機中。將球磨機密封固定后，確認球磨機上的限壓閥和緊急放氣閥處于良好狀態(tài)。啟動球磨機，轉(zhuǎn)速設(shè)定為300RPM，球磨時間為24小時。啟動后10分鐘觀察記錄球磨機內(nèi)部壓力，隨后每隔2小時記錄球磨機內(nèi)部壓力，確保壓力不超過6MPa。在反應(yīng)結(jié)束后，停止球磨機，打開放氣閥門，待球磨機內(nèi)部氣壓達到1atm后，打開球磨機，進行適當清理，可采用外部浸水的方法進行強制降溫。待球磨機內(nèi)部溫度降低至室溫附近時，加入500ml甲基吡咯烷酮作為溶劑，適當攪拌混合。將球磨機再次密封固定，啟動球磨機，轉(zhuǎn)速設(shè)定為300RPM，球磨時間為24小時。在反應(yīng)結(jié)束后，停止球磨機，打開球磨機進行適當清理，用專用收集裝置將研磨球與石墨烯漿料取出，并過篩清洗，即可得到羧基和羥基邊緣改性石墨烯，其中，該改性石墨烯的層數(shù)少于10層，厚度不超過3nm，邊緣含有豐富的親水性官能團，水溶液穩(wěn)定性好，溶解度高。

實施例2

選擇直徑為0.5mm、1mm、2mm、5mm的氧化鋯研磨球，重量比為2:1:1:1，將100g石墨與5kg研磨球(重量比1:50)混合后加入球磨機中。在通風櫥內(nèi)，將2000g固態(tài)干冰(重量比1:20)和10ml納米TiO₂的乙醇分散液加入球磨機中。將球磨機密封固定后，確認球磨機上的限壓閥和緊急放氣閥處于良好狀態(tài)。啟動球磨機，轉(zhuǎn)速設(shè)定為100RPM，球磨時間為72小時。啟動后10分鐘觀察記錄球磨機內(nèi)部壓力，隨后每隔2小時記錄球磨機內(nèi)部壓力，確保壓力不超過6MPa。在反應(yīng)結(jié)束后，停止球磨機，將球磨機移至通風櫥內(nèi)，打開放氣閥門，待球磨機內(nèi)部氣壓達到1atm后，打開球磨機，進行適當清理，可采用外部浸水的方法進行強制降溫。待球磨機內(nèi)部溫度降低至室溫附近時，加入500ml乙醇作為溶劑，用鋼棒進行適當混合。將球磨機再次密封固定，啟動球磨機，轉(zhuǎn)速設(shè)定為500RPM，球磨時間為4小時。在反應(yīng)結(jié)束后，停止球磨機，打開球磨機進行適當清理，用專用收集裝置將研磨球與石墨烯漿料取出，并過篩清洗，即可得到TiO₂羧基邊緣改性石墨烯，其中，該改性石墨烯的層數(shù)少于10層，厚度不超過3nm，TiO₂納米顆粒均勻的分布于石墨烯邊緣和表面。

實施例3

選擇直徑為0.5mm、1mm、5mm的氧化鋯研磨球，重量比為3:1:1，將100g石墨與10kg研磨球(重量比1:100)混合后加入球磨機中。在通風櫥內(nèi)，將5g硅烷KH-560偶聯(lián)劑(重量比20:1)加入球磨機中，再加入50ml水作為反應(yīng)助劑。將球磨機密封固定后，確認球磨機上的限壓閥和緊急放氣閥處于良好狀態(tài)。啟動球磨機，轉(zhuǎn)速設(shè)定為300RPM，球磨時間為24小時。啟動后10分鐘觀察記錄球磨機內(nèi)部壓力，隨后每隔2小時記錄球磨機內(nèi)部壓力，確保壓力不超過6MPa。在反應(yīng)結(jié)束后，停止球磨機，將球磨機移至通風櫥內(nèi)，打開放氣閥門，待球磨機內(nèi)部氣壓達到1atm后，打開球磨機，進行適當清理，可采用外部浸水的方法進行強制降溫。待球磨機內(nèi)部溫度降低至室溫附近時，加入500ml水作為溶劑，用鋼棒進行適當混合。將球磨機再次密封固定，啟動球磨機，轉(zhuǎn)速設(shè)定為300RPM，球磨時間為48小時。在反應(yīng)結(jié)束后，停止球磨機，打開球磨機進行適當清理，用專用收集裝置將研磨球與石墨烯漿料取出，并過篩清洗，即可得到烷基化邊緣改性石墨烯，其中，該改性石墨烯的層數(shù)少于10層，厚度不超過3nm，邊緣含有豐富的烷基官能團，疏水性強。

實施例4

選擇直徑為0.5mm、1mm、5mm的氧化鋯研磨球，重量比為3:1:1，將100g石墨與5kg研磨球(重量比1:50)混合后加入球磨機中。在通風櫥內(nèi)，將25ml苯乙烯和異丁酰溴的DMF溶液(重量比1:5)加入球磨機中?？焖賹⑶蚰ス廾芊夤潭ê?，確認球磨機上的限壓閥和緊急放氣閥處于良好狀態(tài)。啟動球磨機，轉(zhuǎn)速設(shè)定為100RPM，球磨時間為72小時。在反應(yīng)結(jié)束后，停止球磨機，打開放氣閥門，待球磨機內(nèi)部氣壓達到1atm后，打開球磨機，進行適當清理，可采用外部浸水的方法進行強制降溫。待球磨機內(nèi)部溫度降低至室溫附近時，加入5ml偶氮二異丁腈作為自由基聚合引發(fā)劑和500ml甲基吡咯烷酮作為溶劑，用鋼棒進行適當混合。將球磨機再次密封固定，啟動球磨機，轉(zhuǎn)速設(shè)定為300RPM，球磨時間為48小時。在反應(yīng)結(jié)束后，停止球磨機，打開球磨機進行適當清理，用專用收集裝置將研磨球與石墨烯漿料取出，并過篩清洗，即可得到聚苯乙烯邊緣改性石墨烯，其中，該改性石墨烯的層數(shù)少于10層，厚度不超過3nm，邊緣含有聚苯乙烯長鏈官能團，可用于高強度復合材料制備。

實施例5

選擇直徑為1mm、2mm、5mm的氧化鋯研磨球，重量比為3:1:1，將100g石墨與5kg研磨球(重量比1:50)混合后加入球磨機中。在通風櫥內(nèi)，將10g丙烯酰胺單體和0.5g過硫酸銨(重量比10:1)加入球磨機中，再加入100ml水。將球磨罐密封固定后，確認球磨機上的限壓閥和緊急放氣閥處于良好狀態(tài)。啟動球磨機，轉(zhuǎn)速設(shè)定為200RPM，球磨時間為12小時。在反應(yīng)結(jié)束后，停止球磨機，打開放氣閥門，待球磨機內(nèi)部氣壓達到1atm后，打開球磨機，進行適當清理，可采用外部浸水的方法進行強制降溫。待球磨機內(nèi)部溫度降低至室溫附近時，加入500ml水作為溶劑，用鋼棒進行適當混合。將球磨機再次密封固定，啟動球磨機，轉(zhuǎn)速設(shè)定為300RPM，球磨時間為24小時。在反應(yīng)結(jié)束后，停止球磨機，打開球磨機進行適當清理，用專用收集裝置將研磨球與石墨烯漿料取出，并過篩清洗，即可得到聚丙烯酰胺邊緣改性石墨烯，其中，該改性石墨烯層數(shù)少于10層，厚度不超過3nm，邊緣含有聚丙烯酰胺高分子鏈，可用于進一步官能化或復合材料制備。