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1. WO2020089946 - A SYSTEM AND METHOD FOR SCALED-UP SYNTHESIS OF DOPED AND FUNCTIONALIZED GRAPHENE DERIVATIVES THROUGH MECHANICAL EXFOLIATION PROCESS

Publication Number WO/2020/089946
Publication Date 07.05.2020
International Application No. PCT/IN2019/050814
International Filing Date 04.11.2019
IPC
C01B 32/19 2017.01
CCHEMISTRY; METALLURGY
01INORGANIC CHEMISTRY
BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF
32Carbon; Compounds thereof
15Nanosized carbon materials
182Graphene
184Preparation
19by exfoliation
C01B 32/225 2017.01
CCHEMISTRY; METALLURGY
01INORGANIC CHEMISTRY
BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF
32Carbon; Compounds thereof
20Graphite
21After-treatment
22Intercalation
225Expansion; Exfoliation
C04B 35/528 2006.01
CCHEMISTRY; METALLURGY
04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
BLIME; MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
35Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramic compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
515based on non-oxides
52based on carbon, e.g. graphite
528obtained from carbonaceous particles with or without other non-organic components
C01B 32/182 2017.01
CCHEMISTRY; METALLURGY
01INORGANIC CHEMISTRY
BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF
32Carbon; Compounds thereof
15Nanosized carbon materials
182Graphene
Applicants
  • LOG 9 MATERIALS SCIENTIFIC PRIVATE LIMITED [IN]/[IN]
Inventors
  • VIVEK SINGHAL, Akshay
  • KUMAR SHARMA, Anshul
  • KAUSHIK, Ayushi
Agents
  • PRABHU, Rakesh
Priority Data
20181101670403.11.2018IN
Publication Language English (EN)
Filing Language English (EN)
Designated States
Title
(EN) A SYSTEM AND METHOD FOR SCALED-UP SYNTHESIS OF DOPED AND FUNCTIONALIZED GRAPHENE DERIVATIVES THROUGH MECHANICAL EXFOLIATION PROCESS
(FR) SYSTÈME ET PROCÉDÉ DE SYNTHÈSE À L'ÉCHELLE DE DÉRIVÉS DE GRAPHÈNE DOPÉS ET FONCTIONNALISÉS PAR UN PROCESSUS D'EXFOLIATION MÉCANIQUE
Abstract
(EN)
The various embodiments of the present invention provide a mechanical exfoliation method for the bulk synthesis of doped and functionalized graphene nano-platelets. The particulate ceramic material is subjected to washing and annealing for surface activation and removal of contaminants. The graphene ceramic composites are obtained by coating, carbonization and dopant incorporation followed by graphitization. The doped graphene ceramic composite are subjected to exfoliation with or without simultaneous ultra-sonication for obtaining doped graphene sheet. The exfoliated graphene sheets obtained from doped graphene ceramic composite are subjected to ultra-sonication and centrifugation. The ceramic residue obtained after exfoliation is reused. The present invention provides a cost-effective and eco-friendly approach for the synthesis of graphene derivatives with tunable dopant type, functional moiety and concentration. The mechanical shearing and ultra-sonication of the doped and functionalized graphene composite provides a route for the synthesis of graphene derivatives nano-platelets.
(FR)
Les divers modes de réalisation de la présente invention concernent un procédé d'exfoliation mécanique pour la synthèse en masse de nanoplaquettes de graphène dopées et fonctionnalisées. Le matériau céramique particulaire est soumis à un lavage et à un recuit pour une activation de surface et une élimination de contaminants. Les composites en céramique de graphène sont obtenus par revêtement, carbonisation et incorporation de dopants, suivis d'une graphitisation. Le composite en céramique de graphène dopé est soumis à une exfoliation avec ou sans ultra-sonication simultanée pour obtenir une feuille de graphène dopée. Les feuilles de graphène exfoliées obtenues à partir du composite en céramique de graphène dopé sont soumises à une ultra-sonification et à une centrifugation. Le résidu céramique obtenu après exfoliation est réutilisé. La présente invention concerne une approche rentable et respectueuse de l'environnement pour la synthèse de dérivés de graphène avec un type de dopant, une fraction fonctionnelle et une concentration ajustables. Le cisaillement mécanique et l'ultra-sonification du composite de graphène dopé et fonctionnalisé constituent une étape vers la synthèse de nanoplaquettes de dérivés de graphène.
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