[發明專利]石墨烯的制備裝置和制備方法

在審

• 申請號: 201811025872.8
• 申請日: 2018-09-04
• 公開（公告）號: CN110872113A
• 公開（公告）日: 2020-03-10
• 發明（設計）人: 韓磊;丁江波;于巖;劉春岐;李寶勝;代玲玲
• 申請（專利權）人: 新奧科技發展有限公司
• 主分類號: C01B32/184
• 分類號: C01B32/184
• 代理公司: 北京同達信恒知識產權代理有限公司 11291
• 代理人: 黃志華

1.一種石墨烯的制備裝置，其特征在于，包括加熱腔，所述加熱腔內設置承載待反應物的加熱臺，與加熱腔連通且依次設置于所述加熱腔一側的除氧腔與真空泵，所述除氧腔的一端設置激光振鏡掃描系統，另一端設置承載金屬板的支撐臺，所述激光振掃描系統對所述金屬板進行激光輻射掃描，從而產生金屬等離子體。

2.根據權利要求1所述的制備裝置，其特征在于，所述激光振鏡掃描系統通過法蘭與設置于所述除氧腔外側的激光器相連；所述激光振鏡掃描系統通過可升降伺服導軌調整與所述金屬板之間的焦距。

3.根據權利要求1所述的制備裝置，其特征在于，還包括設置于所述除氧腔與所述真空泵之間的真空壓力計，用于檢測所述加熱腔內的壓力。

4.根據權利要求1所述的制備裝置，其特征在于，所述除氧腔中還設置有金屬防護板，所述金屬防護板垂直設置于所述支撐臺上、并位于所述支撐臺的靠近所述加熱腔的一側。

5.根據權利要求1所述的制備裝置，其特征在于，所述金屬板的材質為單質金屬或合金。

6.一種石墨烯的制備方法，其特征在于，所述制備方法包括：

S1、將待反應物放置于加熱腔內的加熱臺上，將金屬板放置在除氧腔內的支撐臺上，開啟真空泵對所述加熱腔與所述除氧腔抽真空，當加熱腔中的真空度至第一預設真空度時關閉真空泵；

S2、對所述待反應物加熱至第一預設溫度以產生含氧粒子，監測所述加熱腔中的真空度；

S3、當所述加熱腔中的真空度超過第二預設真空度時，開啟所述真空泵對所述加熱腔抽真空，同時開啟激光振鏡掃描系統對所述金屬板進行激光輻射掃描以產生金屬等離子體，所述金屬等離子體與所述含氧粒子結合形成金屬氧化物；

S4、上述步驟持續進行至預設時間，生成石墨烯。

7.根據權利要求6所述的制備方法，其特征在于，步驟S3還包括：

當所述加熱腔中的真空度達到所述第一預設真空度時，關閉所述真空泵與所述激光振鏡掃描系統。

8.根據權利要求6所述的制備方法，其特征在于，所述第一預設真空度為0.2-0.4Pa；所述第二預設真空度為所述第一預設真空度的105％-150％。

9.根據權利要求6所述的制備方法，其特征在于，步驟S3中所述激光的能量密度為6-10J/cm²，激光的光斑直徑為0.2mm，頻率為不大于50Khz，光斑重疊頻率30％-90％，軌跡重疊頻率30％-90％。

10.根據權利要求6所述的制備方法，其特征在于，步驟S2中，所述第一預設溫度為300℃-600℃。