[實(shí)用新型]碳同素異形體復(fù)合物場(chǎng)效應(yīng)高能粒子發(fā)生裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201721123457.7
• 申請(qǐng)日: 2017-08-28
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN207596519U
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-07-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉鐵林;劉南林;繆劍鋒;王亞普;歐陽(yáng)光友;劉理政;孫福亭;黎明
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 劉鐵林;劉南林
• 主分類號(hào): C02F1/46
• 分類號(hào): C02F1/46;C02F1/30;C02F1/72;H01J29/96;B82Y30/00
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

碳同素異形體復(fù)合物場(chǎng)效應(yīng)高能粒子發(fā)生裝置，是由圓環(huán)柱形場(chǎng)發(fā)射體(1)、柜式太陽(yáng)能低頻電源(2)、及圓筒形浮力艙(3)構(gòu)成；是應(yīng)用真空高頻等離子體化學(xué)氣相沉積類金剛石膜的方法，在碳?xì)掷w維表面生成一層納米級(jí)的摻雜著結(jié)構(gòu)和性能不同的碳原子同素異形體復(fù)合物制成的具有繞場(chǎng)效應(yīng)的C?C復(fù)合納米材料，在光照和低頻電場(chǎng)作用下，通過(guò)高能粒子反轉(zhuǎn)獲得的異常能量，實(shí)施水體礦化的環(huán)保設(shè)備，屬于污水處理領(lǐng)域。該裝置具有能耗低，效率高、作用范圍大、快速降低水體COD值和電導(dǎo)率，無(wú)二次污染，不影響魚(yú)類、水生植物、微生物自然生長(zhǎng)，利于快速恢復(fù)水體的原始生態(tài)等特點(diǎn)，適用于治理城市、鄉(xiāng)村、工廠的污染水體，以及恢復(fù)江河、湖泊的自然生態(tài)。

一、技術(shù)領(lǐng)域

碳同素異形體復(fù)合物場(chǎng)效應(yīng)高能粒子發(fā)生裝置，是應(yīng)用真空高頻等離子體化學(xué)氣相沉積類金剛石膜的方法，在碳?xì)掷w維表面生成一層納米級(jí)的摻雜著結(jié)構(gòu)和性能不同的碳原子同素異形體復(fù)合物(如石墨烯、石墨炔、碳納米管、富勒烯及金剛石等)的石墨烯薄膜，制成具有繞場(chǎng)效應(yīng)的C-C復(fù)合納米材料，在光照和低頻電場(chǎng)作用下，通過(guò)高能粒子反轉(zhuǎn)獲得的異常能量，實(shí)施水體礦化的環(huán)保設(shè)備，屬于污水處理領(lǐng)域。

二、背景技術(shù)

采用常溫真空條件下借助高頻等離子體化學(xué)氣相沉積類金剛石膜的方法，通過(guò)控制SP3鍵及SP2鍵生成條件，可以得到結(jié)構(gòu)和性能不同的納米級(jí)碳原子同素異形體及其復(fù)合物(如石墨烯、石墨炔、碳納米管、富勒烯及金剛石等)。科學(xué)實(shí)驗(yàn)證實(shí)，碳同素異形體及其復(fù)合物具有顯著的納米材料特性，在電學(xué)、光學(xué)、熱學(xué)、力學(xué)等方面具有優(yōu)異的性能。以石墨烯為例，石墨烯幾乎不需要能量即可以發(fā)射電子，還能以比其他任何材料快100倍的速度傳導(dǎo)電子或空穴，這幾乎接近光速；石墨烯與其他一個(gè)光子產(chǎn)生一個(gè)電子的材料不同，一個(gè)入射光子會(huì)使石墨烯中的許多電子受激從而產(chǎn)生大量電子信號(hào)；石墨烯表面電子逸出功極低，在低能態(tài)下(如光照、微電場(chǎng))，能夠以量子隧穿效應(yīng)方式來(lái)轉(zhuǎn)移電子，及氫原子、重氫原子一類的原子核，同時(shí)在其表面微區(qū)的尖端能夠引起渦旋運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生撓場(chǎng)，并與零點(diǎn)能相干而提取零點(diǎn)能，由此導(dǎo)致高能粒子反轉(zhuǎn)而產(chǎn)生一定數(shù)量的超光速異常高能帶電粒子。此外，石墨烯表面的一些自由振動(dòng)的電子通過(guò)與光子相互作用，產(chǎn)生了沿著表面?zhèn)鞑サ碾娮邮杳懿?，可以形成等離子體電磁表面波，同時(shí)出現(xiàn)光波電場(chǎng)分量作用于石墨烯表面自由電子，引發(fā)自由電子沿光傳播方向的縱波振蕩(即產(chǎn)生共振現(xiàn)象)，使一部分光波能量轉(zhuǎn)化為自由電子振動(dòng)能量。

借助高頻等離子體化學(xué)氣相沉積類金剛石膜的方法，通過(guò)調(diào)整類金剛石膜SP3鍵及SP2鍵生成條件，可以在碳?xì)掷w維表面生成一層納米級(jí)的摻雜著結(jié)構(gòu)和性能不同的碳原子同素異形體復(fù)合物的石墨烯薄膜。這種C-C復(fù)合納米材料，一方面，可使碳?xì)直缺砻娣e得到飛躍性提高，達(dá)到每克2000-2400平方米；另一方面，在其表面微區(qū)的尖端能夠引起具有繞場(chǎng)效應(yīng)的渦旋運(yùn)動(dòng)，高能粒子通過(guò)反轉(zhuǎn)獲得異常的超能量。

當(dāng)這種C-C復(fù)合納米材料浸入水中時(shí)，在光照和外加低頻電場(chǎng)作用下，碳?xì)掷w維表面產(chǎn)生的等離子體電磁表面高能態(tài)電子疏密波與水體內(nèi)部的氫離子發(fā)生碰撞后生成氫原子及氫分子。氫原子與水體中氧分子碰撞生成與原子氧(O)和羥基自由基(·OH)，氫分子與氧分子碰撞生成兩個(gè)羥基自由基(·OH)。羥基自由基(·OH)具有極強(qiáng)的得電子能力，其氧化電位2.8V，具有極強(qiáng)的氧化能力。羥基自由基是水體礦化反應(yīng)的起點(diǎn)，可與大多數(shù)有機(jī)污染物發(fā)生無(wú)選擇性的快速鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，氧化生成CO₂、H₂O或礦物鹽、無(wú)二次污染。隨著水體中氫原子、氫分子和氧原子、氧分子、羥基自由基(·OH)相繼反應(yīng)，水體中的羥基自由基(·OH)的數(shù)量以幾何級(jí)數(shù)增長(zhǎng)，如滾雪球一樣越來(lái)越多，正如引發(fā)核裂變鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的中子一樣，可以迅速將遼闊水域中的各種有機(jī)物分子(包括藻類)氧化生成水和二氧化碳?xì)怏w，大幅度降低COD值和電導(dǎo)率，使大范圍水體快速礦化。因此，利用C-C復(fù)合納米材料電子遂穿、表面等離子體共振與耦合電磁波、光電倍增、繞場(chǎng)加速，及羥基自由基(·OH)鏈?zhǔn)椒磻?yīng)等性能發(fā)明的碳同素異形體復(fù)合物場(chǎng)效應(yīng)高能粒子發(fā)生裝置，開(kāi)創(chuàng)了場(chǎng)效應(yīng)高能粒子水體礦化的奇跡，實(shí)現(xiàn)了低能耗、高效率、大范圍治理污染水域的偉大夢(mèng)想。