A device and method for one step production of graphene by electrochemical technology. The device in turn consists of an electrochemical intercalation slot and an electrochemical stripping tank. The two has an inorganic salt electrolyte, a positive pole is a metal bar, and the negative electrode of the electrochemical intercalation groove is flexible graphite paper, and the intercalated layer is flexible in the electrochemical intercalation slot. The graphite paper is used as a negative electrode in the electrochemical stripping tank. The electrochemical intercalation slot and the electrochemical stripping slot are connected to the DC power supply equipment with voltage of 1.5 3V and 8 11V respectively. The flexible graphite was obtained by inserting layer at the electrochemical intercalation slot for a period of time, and then the electrochemical stripping groove was entered, and the flexible graphite was stripped immediately after the insertion of the flexible graphite into the electrolyte, and the flexible graphite paper was stripped to the oligo graphene. By electrification of graphene, the present invention has large environmental pollution load, short time consumption, less energy consumption, time saving and safety. A process method and device for environmental, safe and efficient production of graphene is realized.
【技术实现步骤摘要】
一种采用电化学工艺一步量产石墨烯的装置及方法
本专利技术涉及石墨烯制备领域,具体的涉及一种环保、安全、高效的量产石墨烯的方法及其装置。
技术介绍
石墨烯具有完美的二维晶体结构,它的晶格是由六个碳原子围成的六边形,厚度为一个原子层。碳原子之间由σ键连接,结合方式为sp2杂化,这些σ键赋予了石墨烯极其优异的力学性质和结构刚性。石墨烯的硬度比最好的钢铁强100倍,甚至还要超过钻石。在石墨烯中,每个碳原子都有一个未成键的p电子,这些p电子可以在晶体中自由移动,且运动速度高达光速的1/300,赋予了石墨烯良好的导电性。石墨烯是新一代的透明导电材料,在可见光区,四层石墨烯的透过率与传统的ITO薄膜相当,在其它波段,四层石墨烯的透过率远远高于ITO薄膜。石墨烯是已知的世上最薄、最坚硬的纳米材料,它几乎是完全透明的,只吸收2.3%的光;导热系数高达5300W/m·K,高于碳纳米管和金刚石,常温下其电子迁移率超过15000cm2/V·s,又比纳米碳管或硅晶体高,而电阻率只约1Ω·m,比铜或银更低,为世上电阻率最小的材料。因其电阻率极低,电子迁移的速度极快,因此被期待可用来发展更薄、导电速度更快的新一代电子元件或晶体管。由于石墨烯实质上是一种透明、良好的导体,也适合用来制造透明触控屏幕、光板、甚至是太阳能电池。石墨烯的出现在科学界激起了巨大的波澜。人们发现,石墨烯具有非同寻常的导电性能,超出钢铁数十倍的强度和极好的透光性,它的出现有望在现代电子科技领域引发一轮革命。在石墨烯中,电子能够极为高效地迁移,而传统的半导体和导体,例如硅和铜远没有石墨烯表现得好。由于电子和原子的碰撞, ...
【技术保护点】
一种采用电化学工艺一步量产石墨烯的装置,其特征在于依次包括电化学插层槽和电化学剥离槽,所述电化学插层槽和电化学剥离槽内部具有无机盐电解液,正极为金属棒,所述电化学插层槽的负极为柔性石墨纸,在所述电化学插层槽内被插层的柔性石墨纸在所述电化学剥离槽作为负极,所述电化学插层槽和电化学剥离槽分别连接电压为1.5‑3V及8‑11V的直流电供电设备。
【技术特征摘要】
1.一种采用电化学工艺一步量产石墨烯的装置,其特征在于依次包括电化学插层槽和电化学剥离槽,所述电化学插层槽和电化学剥离槽内部具有无机盐电解液,正极为金属棒,所述电化学插层槽的负极为柔性石墨纸,在所述电化学插层槽内被插层的柔性石墨纸在所述电化学剥离槽作为负极,所述电化学插层槽和电化学剥离槽分别连接电压为1.5-3V及8-11V的直流电供电设备。2.根据权利要求1所述的装置,其特征在于所述电解液为硫酸铜溶液,正极为不锈钢棒。3.根据权利要求1所述的装置,其特征在于所述电化学插层槽和电化学剥离槽之间包括剥离预处理槽,内部具有喷水器和沉淀池。4.根据权利要求1所述的装置,其特征在于所述电化学剥离槽之后连接有超声波剥离槽,所述超声波剥离槽内包括超声波发生器和工作介质。5.根据权利要求4所述的装置,其特征在于所述超声波剥离...
【专利技术属性】
技术研发人员:贾纬民,
申请(专利权)人:莆田市超维二维科技发展有限公司,
类型:发明
国别省市:福建,35
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