[發(fā)明專利]一種基于輝光等離子體正柱區(qū)制備石墨烯紙的裝置和方法有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201410049374.2 | 申請日： | 2014-02-12 |
| 公開（公告）號： | CN103818899A | 公開（公告）日： | 2014-05-28 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 薄拯;岑可法;嚴建華;池涌;李曉東;祝偉光 | 申請（專利權(quán)）人： | 浙江大學(xué) |
| 主分類號： | C01B31/04 | 分類號： | C01B31/04 |
| 代理公司： | 杭州求是專利事務(wù)所有限公司 33200 | 代理人： | 杜軍 |
| 地址： | 310027 浙*** | 國省代碼： | 浙江;33 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 基于 輝光 等離子體 正柱區(qū) 制備 石墨 裝置 方法 | ||
1.?一種基于輝光等離子體正柱區(qū)制備石墨烯紙的裝置，其特征是：包括基片臺、石英套管、石英管、錐形電極、高壓負電電源和氦氣氣源；基片臺、石英套管和錐形電極布置在石英管內(nèi)；基片臺可在石英管內(nèi)平動；基片臺嵌入石英套管；錐形電極錐尖面對基片臺；錐形電極與高壓負電電源相連，基片臺接地；石英管一端開口，另一端與氦氣氣源相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于輝光等離子體正柱區(qū)制備石墨烯紙的裝置，其特征是：所述基片臺的材料為導(dǎo)電金屬或石墨。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于輝光等離子體正柱區(qū)制備石墨烯紙的裝置，其特征是：所述石英套管和石英管之間存在間隙。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于輝光等離子體正柱區(qū)制備石墨烯紙的裝置，其特征是：所述錐形電極的材料為導(dǎo)電金屬。
5.一種制備石墨烯紙的方法，使用如權(quán)利要求1所述裝置，其特征是它的步驟如下：
1）、將氧化石墨烯紙放置在基片臺表面，采用石英套管進行固定，設(shè)置氧化石墨烯紙和錐形電極錐尖的距離為6厘米~8厘米；
2）、打開氦氣氣源，往石英管中通入氦氣，其中氦氣流量為1升/分鐘~3升/分鐘，持續(xù)10分鐘；
3）、保持氦氣流量不變，打開高壓負電電源，調(diào)整電壓至10千伏~15千伏，在氧化石墨烯紙和錐形電極錐尖之間產(chǎn)生輝光放電等離子體，形成負輝區(qū)，然后平動基片臺，調(diào)整氧化石墨烯紙和錐形電極錐尖的距離為10.8厘米~15厘米，在氧化石墨烯紙和錐形電極錐尖之間保持負輝區(qū)存在的同時，形成正柱區(qū)；
4）、保持氦氣流量和電壓不變，持續(xù)放電2秒~5秒；
5）、關(guān)閉高壓負電電源，關(guān)閉氦氣氣源，獲得石墨烯紙。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征是：所述的氧化石墨紙的制備步驟如下：
將天然石墨和質(zhì)量濃度為98%的濃硫酸在室溫下均勻混合，其中濃硫酸和天然石墨的比例為25毫升：1克，在冰浴條件下加入高錳酸鉀，其中高錳酸鉀的質(zhì)量是天然石墨的3.5倍，在磁力攪拌器中均勻攪拌30分鐘，將所得混合物加熱至35oC并在磁力攪拌器中均勻攪拌2小時，加入去離子水和雙氧水，其中去離子水和天然石墨的比例為100毫升：1克，雙氧水和天然石墨的比例為8毫升：1克，所得混合液通過離心機進行清洗處理，最后通過真空干燥箱在35?oC條件下干燥得到氧化石墨粉末；將去離子水加入所得到的氧化石墨粉末，其中氧化石墨粉末和去離子水的比例為0.3毫克：1毫升，通過300瓦超聲處理2小時得到氧化石墨烯在去離子水中的分散液，將獲得的分散液通過0.22微米孔徑的微孔濾膜進行24小時真空抽濾，最后在空氣中自然干燥6小時，在微孔濾膜表面獲得氧化石墨烯紙。
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