СПОСОБ СИНТЕЗА ПРИ ДЖОУЛЕВОМ ФЛЕШ-НАГРЕВАНИИ И ЕГО КОМПОЗИЦИИ

1. Способ синтеза графена, включающий
(а) приложение импульса напряжения к проводящему источнику углерода, который по существу не представляет собой графен; и
(b) нагревание проводящего источника углерода под воздействием импульса напряжения для превращения проводящего источника углерода в графен.
2. Способ по п. 1, где
-5
удельная проводимость проводящего источника углерода составляет более чем 10 См/см; и/или
проводящий источник углерода выбирают из группы, состоящей из антрацитового угля, прокаленного нефтяного кокса, шунгита, углеродных нанотрубок, асфальтенов, ацетиленовой сажи, углеродной сажи и их смесей; и/или
проводящий источник углерода включает проводящую добавку для источника углерода, которая придает проводящему источнику углерода удельную проводимость, достаточную для осуществления способа; и/или
проводящий источник углерода включает менее чем 50% графена.
3. Способ по любому из пп. 1 и 2, где
(а) проводящую добавку для источника углерода выбирают из группы, состоящей из антрацитового угля, прокаленного нефтяного кокса, углеродных нанотрубок, графеновых квантовых точек, ацетиленовой сажи, углеродной сажи, шунгита, графена или их смесей;
(b) проводящий источник углерода представляет собой углеродный материал с уменьшенной удельной проводимостью, выбираемый из группы, состоящей из экскрементов, пластмасс, винильных полимеров, конденсационных полимеров, полимеров, растущих по ступенчатому механизму роста, полимеров, растущих по цепному механизму роста, живых полимеров, резин, гуминовой кислоты, углеводов, рисовой пудры, пищевых отходов, продуктов питания, угля, органических отходов, органического материала, битуминозного угля, кокса, нефтяного кокса, нефти, нефтепродуктов, углерода от обдирки неуглеродных атомов у природного газа или нефти или диоксида углерода, древесины, целлюлозы, листьев, ветвей, травы, биомассы, останков животных, останков рыбы, белков и их смесей; и
(с) проводящую добавку для источника углерода добавляют к углеродному материалу с уменьшенной удельной проводимостью, для придания источнику с уменьшенной удельной проводимостью удельной проводимости, достаточной для осуществления способа.
4. Способ по любому из пп. 1-3, где
синтезированный графен является турбостратным графеном, и/или
турбостратный графен является графеном, включающим разориентированные графеновые слои.
5. Способ по п. 1, где способ является непрерывным способом перемещения проводящего источника углерода и синтезированного графена, где перемещение проводящего источника углерода и синтезированного графена синхронизируют для приложения импульса напряжения к проводящему источнику углерода.
6. Способ по п. 1, где проводящий источник углерода включает проводящую добавку к источнику углерода, которая придает проводящему источнику углерода удельную проводимость, достаточную для осуществления способа.
7. Способ по п. 6, где
(а) проводящую добавку к источнику углерода выбирают из группы, состоящей из антрацитового угля, прокаленного нефтяного кокса, углеродных нанотрубок, графеновых квантовых точек, ацетиленовой сажи, углеродной сажи, шунгита, графена или их смесей;
(b) проводящий источник углерода представляет собой углеродный материал с уменьшенной удельной проводимостью, выбираемый из группы, состоящей из экскрементов, пластмасс, винильных полимеров, конденсационных полимеров, полимеров, растущих по ступенчатому механизму роста, полимеров, растущих по цепному механизму роста, живых полимеров, резин, гуминовой кислоты, углеводов, рисовой пудры, пищевых отходов, продуктов питания, угля, органических отходов, органического материала, битуминозного угля, кокса, нефтяного кокса, нефти, нефтепродуктов, углерода от обдирки неуглеродных атомов у природного газа или нефти или диоксида углерода, древесины, целлюлозы, листьев, ветвей, травы, биомассы, останков животных, останков рыбы, белков и их смесей; и
(с) проводящую добавку к источнику углерода добавляют к углеродному материалу с уменьшенной удельной проводимостью для придания источнику с уменьшенной удельной проводимостью удельной проводимости, достаточной для осуществления способа.
8. Композитный материал, полученный с использованием способа по любому из пп. 1-7, причем данный композитный материал включает турбостратный графен и второй материал.
9. Композитный материал по п. 8, где второй материал выбирают из группы, состоящей из бетона, цемента, пластмасс, красок, покрытий, пеноматериала, пенополиуретана, напольного покрытия, кровельного покрытия, древесины, фанеры, алюминия, стали, меди, металлов, асфальта, оксидов металлов, углерод-углеродных композитов, волокон, пленок и их комбинаций.
10. Композитный материал по п. 8, где композитный материал включает от 0,001 мас.% до 10 мас.% турбостратного графена.
11. Композитный материал по п. 8, где
предел прочности при растяжении композитного материала является большим, чем предел прочности при растяжении второго материала, не содержащего турбостратного графена; и/или предел прочности при сжатии композитного материала является большим, чем предел прочности при сжатии второго материала, не содержащего турбостратного графена; и/или
модуль Юнга композитного материала существенно отличается от модуля Юнга второго материала, не содержащего турбостратного графена; и/или
модуль Юнга композитного материала является, по меньшей мере, на 10% отличным от модуля Юнга второго материала, не содержащего турбостратного графена; и/или
удельная электрическая проводимость композитного материала является большей, чем удельная электрическая проводимость второго материала, не содержащего турбостратного графена; и/или
удельная теплопроводность композитного материала является большей, чем удельная теплопроводность второго материала, не содержащего турбостратного графена.
12. Крупносерийный графеновый материал, где
(а) основная часть крупносерийного графенового материала представляет собой турбостратный графен; и
(b) крупносерийный графеновый материал имеет массу, составляющую, по меньшей мере, 1 грамм.
13. Крупносерийный графеновый материал по п. 12, где, по меньшей мере, 90% (масс.) графена представляет собой турбостратный графен.
14. Крупносерийный графеновый материал по п. 12, где
(а) крупносерийный графеновый материал синтезируют из материала источника углерода, который преимущественно включает твердый источник углерода; и
(b) твердый источник углерода является источником углерода в твердом состоянии.
15. Крупносерийный графеновый материал по п. 12, где
(а) крупносерийный графеновый материал синтезируют из материала источника углерода, который преимущественно включает жидкий источник углерода; и
(b) жидкий источник углерода является источником углерода в жидком состоянии.