[發明專利]一種碳納米材料薄膜飽和吸收體及其制備方法

在審

• 申請號: 201410229091.6
• 申請日: 2014-05-28
• 公開（公告）號: CN105207051A
• 公開（公告）日: 2015-12-30
• 發明（設計）人: 曾遠康;陶麗麗;鄧俊賢;龍慧;蕭振聲;謝毅柱
• 申請（專利權）人: 香港理工大學
• 主分類號: H01S3/11
• 分類號: H01S3/11
• 代理公司: 深圳市順天達專利商標代理有限公司 44217
• 代理人: 郭偉剛

1.一種碳納米材料薄膜飽和吸收體，其特征在于，所述飽和吸收體包括由透明材料制成的圓形基材(10)、附著于所述圓形基材(10)至少一個圓形表面上的碳納米材料薄膜(20)、驅動所述圓形基材(10)沿其軸線方向旋轉的驅動器(30)。

2.根據權利要求1所述的碳納米材料薄膜飽和吸收體，其特征在于，所述圓形基材(10)圓形表面上在附著所述碳納米材料薄膜(20)前，用氧氣等離子體做表面處理。

3.根據權利要求1所述的碳納米材料薄膜飽和吸收體，其特征在于，所述碳納米材料薄膜使用如下碳納米材料中的一種制得：碳量子點、石墨烯量子點、碳納米管、氧化石墨烯、還原氧化石墨烯、石墨烯。

4.根據權利要求1所述的碳納米材料薄膜飽和吸收體，其特征在于，所述透明材料是如下材料中的一種：石英、玻璃、藍寶石、碳化硅晶體、氮化鎵晶體。

5.根據權利要求1所述的碳納米材料薄膜飽和吸收體，其特征在于，所述碳納米材料薄膜(20)附著在所述圓形基材(10)圓形表面上，使用如下方式中的一種：旋轉涂覆法、浸漬提拉涂膜法、濕法轉移法。

6.根據權利要求5所述的碳納米材料薄膜飽和吸收體，其特征在于，所述旋轉涂覆法包括如下步驟：

S101、將碳納米材料超聲分散于溶劑中，形成濃度為0.1mg/ml～10mg/ml的均勻懸浮液；

S102、用旋轉涂覆機1000rpm～5000rpm轉速旋轉涂覆成膜；

S103、烘干。

7.根據權利要求5所述的碳納米材料薄膜飽和吸收體，其特征在于，所述浸漬提拉涂膜法包括如下步驟：

S201、將碳納米材料超聲分散于溶劑中，形成濃度為0.1mg/ml～10mg/ml的均勻懸浮液；

S202、在溫度為5～40℃、相對濕度為30％～80％下，用提拉涂膜機10nm/s～500nm/s的速度提拉成膜；

S203、烘干。

8.根據權利要求6或7所述的碳納米材料薄膜飽和吸收體，其特征在于，步驟“將碳納米材料超聲分散于溶劑中”中，所述碳納米材料為碳量子點、石墨烯量子點、碳納米管、氧化石墨烯或者還原氧化石墨烯，用于超聲分散所述碳納米材料的溶劑為水、乙醇、甲基吡咯烷酮、二甲基甲酰胺、異丙醇、乙二醇、丙酮、苯、甲苯、氯仿、乙醚中的至少一種。

9.根據權利要求6或7所述的碳納米材料薄膜飽和吸收體，其特征在于，所述“將碳納米材料超聲分散于溶劑中”步驟中，超聲分散功率為50～800瓦，超聲分散時間為0.5～24小時。

10.根據權利要求6或7所述的碳納米材料薄膜飽和吸收體，其特征在于，所述“烘干”步驟中，烘干溫度為50～200℃。

11.根據權利要求5所述的碳納米材料薄膜飽和吸收體，其特征在于，所述濕法轉移法包括如下步驟：

S301、將沉積有石墨烯的銅箔裁剪成小于所述圓形表面的大小；

S302、在所述石墨烯上使用旋轉涂覆法涂覆一層聚甲基丙烯酸甲酯，烘干；

S303、使用濃度為0.1mol/L～2mol/L的FeCl₃溶液中，腐蝕掉銅箔，得到石墨烯/PMMA薄膜；

S304、將所述石墨烯/PMMA薄膜使用去離子水漂洗至少一次；

S305、將漂洗后的石墨烯/PMMA薄膜遷移到所述圓形表面上，烘干；

S306、溶解PMMA，漂洗，干燥。

12.一種碳納米材料薄膜飽和吸收體的制備方法，其特征在于，所述制備方法包括如下步驟：

S1、處理基材：以圓形的透明材料作為基材，對所述基材用氧氣等離子體做表面處理，得到親水性基材；

S2、薄膜制備：在所述親水性基材的至少一個圓形表面上附著碳納米材料薄膜，得到覆膜基材；

S3、飽和吸收體制備：將所述覆膜基材與驅動所述覆膜基材沿其軸線方向旋轉的連接，得到所述飽和吸收體。