[發明專利]一種高純石墨烯膜的生產設備及其制備方法

在審

• 申請號: 202010548183.6
• 申請日: 2020-06-16
• 公開（公告）號: CN111547713A
• 公開（公告）日: 2020-08-18
• 發明（設計）人: 柯良節
• 申請（專利權）人: 柯良節
• 主分類號: C01B32/196
• 分類號: C01B32/196
• 代理公司: 深圳市君勝知識產權代理事務所(普通合伙) 44268
• 代理人: 徐凱凱

本發明公開一種高純石墨烯膜的生產設備及其制備方法，其中，所述生產設備包括密封腔體，設置在所述密封腔體內的承載平臺以及等離子加熱器，所述承載平臺用于承載初始石墨烯膜，所述等離子加熱器位于所述承載平臺的上方并用于對所述初始石墨烯膜進行加熱制得高純石墨烯。本發明采用等離子加熱器直接對初始石墨烯膜進行加熱，可以高效利用加熱能源，制備成本低，且其加工速度快，可以連續生產。由于本發明采用等離子加熱器對初始石墨烯膜中的每一寸膜都是進行同樣的加熱，能夠均勻地去除初始石墨烯膜中的雜質，因此制得的高純石墨烯產品一致性好。

技術領域

本發明涉及石墨烯膜領域，特別涉及一種高純石墨烯膜的生產設備及其制備方法。

背景技術

石墨烯(Graphene)是一種由碳原子以sp²雜化軌道組成六角型呈蜂巢晶格的二維碳納米材料。石墨烯是從石墨材料中分離出來的，石墨烯膜具有高導熱性、高導電性和超柔性的性能，對柔軟電子器件的發展意義重大，是被工業界寄予厚望的新一代材料。但現有石墨烯膜的實際表現卻差強人意，在工業界普及的速度也不夠理想。這是因為，現有石墨烯膜中的雜質污染程度很高，這對石墨烯膜的性能表現有很大影響。比如，受雜質污染的石墨烯膜作為電極的性能比理論預期值低50％。

因此，現有技術還有待于改進和發展。

發明內容

鑒于上述現有技術的不足，本發明的目的在于提供一種高純石墨烯膜的生產設備及其制備方法，旨在解決現有石墨烯膜中的雜質污染程度較高，嚴重影響其性能的問題。

本發明的技術方案如下：

一種高純石墨烯膜的生產設備，其中，包括密封腔體，設置在所述密封腔體內的承載平臺以及等離子加熱器，所述承載平臺用于承載初始石墨烯膜，所述等離子加熱器位于所述承載平臺的上方并用于對所述初始石墨烯膜進行加熱制得高純石墨烯。

所述高純石墨烯膜的生產設備，其中，所述承載平臺的兩端均設置有卷軸，所述卷軸與驅動電機連接，所述驅動電機用于驅動所述卷軸旋轉。

所述高純石墨烯膜的生產設備，其中，所述初始石墨烯膜粘附在所述承載平臺表面。

所述高純石墨烯膜的生產設備，其中，所述等離子加熱器的加熱區寬度大于等于所述初始石墨烯膜的寬度。

所述生產設備的高純石墨烯膜制備方法，其中，包括步驟：

將初始石墨烯膜粘附在所述密封腔體內的承載平臺上，并向所述密封腔體內通入惰性氣體；

采用所述等離子加熱器對所述初始石墨烯膜進行加熱，使所述初始石墨烯膜內的雜質氣化，得到純化的高純石墨烯膜。

所述的高純石墨烯膜制備方法，其中，所述采用所述等離子加熱器對所述初始石墨烯膜進行加熱的步驟還包括：

啟動驅動電機，使所述卷軸帶動所述承載平臺以及初始石墨烯膜勻速旋轉。

所述的高純石墨烯膜的制備方法，其中，所述惰性氣體為氮氣、氬氣、氖氣和氦氣中的一種或多種。

所述的高純石墨烯膜的制備方法，其中，所述密封腔體為耐高溫密封坩堝。

有益效果：本發明提供了一種高純石墨烯膜的制備方法，通過將初始石墨烯膜粘附在所述密封腔體內的承載平臺上，并向所述密封腔體內通入惰性氣體；采用等離子加熱器對所述初始石墨烯膜進行加熱，使所述初始石墨烯膜內的雜質氣化，得到純化的高純石墨烯膜。本發明采用等離子加熱器直接對初始石墨烯膜進行加熱，可以高效利用加熱能源，制備成本低，且其加工速度快，可以連續生產。由于本發明采用等離子加熱器對初始石墨烯膜中的每一寸膜都是進行同樣的加熱，能夠均勻地去除初始石墨烯膜中的雜質，因此制得的高純石墨烯產品一致性好。

附圖說明