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广州福滔微波设备有限公司——大型石墨烯成套设备

石墨烯应用领域

消费电子展上可弯曲屏幕备受瞩目,成为未来移动设备显示屏的发展趋势。柔性显示未来市场广阔,作为基础材料的石墨烯前景也被看好。

另一方面,新能源电池也是石墨烯早商用的一大重要领域。之前美国麻省理工学院已成功研制出表面附有石墨烯纳米涂层的柔性光伏电池板,可极大降低制造透明可变形太阳能电池的成本,这种电池有可能在夜视镜、相机等小型数码设备中应用。另外,石墨烯超级电池的成功研发,也解决了新能源汽车电池的容量不足以及充电时间长的问题,极大加速了新能源电池产业的发展。低压对设备的要求稍微高一些,可制备大面积的石墨烯薄膜,质量没有机械剥离的高,但与氧化法等制备的石墨烯比较而言质量高很多。这一系列的研究成果为石墨烯在新能源电池行业的应用铺就了道路。

广州市福滔微波设备有限公司——大型石墨烯成套设备

工作原理

两种(或多种)气体,由气体钢瓶经减压阀减压(所需压力≤0.05MP)后输入到气体供(混)气系统,再通过流量计调节每一组分的体积流量,输出预定比例关系的混合气体,达到实验所需的气氛。严禁氢气和氧气同时供气,保证安全。

将供(混)气系统进口的连接头接到15Mp的供气钢瓶减压阀上,选择连接好两种或多种气体,按顺序开启供气钢瓶上的阀门、供(混)气系统上对应的截止阀及流量计旋钮,再旋转减压阀旋钮增大气体压力,调节气体流量,输出所需要的压力和流量。

广州福滔微波设备工厂——大型石墨烯成套设备

微波法制备石墨烯

石墨烯( Gr) 是一种由sp2 杂化的碳原子以六方形格子的形式成键形成的新型二维( 2D) 碳纳米材料。由于其π电子超共轭效应和特殊的结构,使其具有优异的电学与光学性i能、力学性能、热传导性能、极高的电荷载流子迁移率、出色的机械强度和柔韧性以及大的比表面积。G微波法制备石墨烯时,前驱体吸收微波,微波能量通过石墨化结构中π电子的移动转化为热能,将前驱体中的含氧官能团以及掺杂的物质快速分解成CO2和H2O 气体。当这些气体产生的压力超过片层间的范德华力时,石墨层之间剥离开,从而得到石墨烯。石墨烯的化学修饰:将石墨烯进行化学改性、掺杂、表面官能化以及合成石墨烯的衍生物,发展出石墨烯及其相关材料(grapheneandrelatedmaterials),来实现更多的功能和应用。该法不仅剥离效果较好,而且制备过程避免了使用化学还原剂,是一种非常有前景的绿色制备方法。

广州福滔微波设备有限公司——大型石墨烯成套设备

石墨烯储能技术可为能量提供电源解决方案

能量技术是军事强国竞相研发的颠覆性技术,包括激光、微波、电磁导轨炮等,电源技术是能量的核心技术之一。美国对舰载、机载和车载激光进行了大量测试,但其进一步高能化、小型化发展依然受制于电源技术。激光需要高功率脉冲电源,而当前必须依靠高功率发电机组或大容量蓄电池实现,其重量和体积会使激光的机动性大大降低。“前处理是对石墨烯原料的清醒认知,中制备要在加工过程中弄清石墨烯的排列方式,后整理着重处理石墨烯二维结构的厚度难题”。石墨烯不仅可以显著提高现有电源系统的能量和功率密度,而且可大幅缩小电源体积。

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石墨烯的制备和展望

大规模制备高质量的石墨烯晶体材料是所有应用的基础, 发展简单可控的化学制备方法是为方便、可行的途径, 这需要化学家们长期不懈的探索和努力;石墨烯的化学修饰:将石墨烯进行化学改性、掺杂、表面官能化以及合成石墨烯的衍生物,发展出石墨烯及其相关材料(graphene and related materials),来实现更多的功能和应用;石墨烯的表面化学: 由于石墨烯晶体独特的原子和电子结构,气体分子与石墨烯表面间的相互作用将表现出许多特有的现象,这将为表面化学特别是表面催化研究提供一个独特的模型表面;同时石墨烯具有的两维周期平面结构,可以作为一个理想的催化剂载体, 金属/石墨烯体系将为表面催化研究提供一个全新的模型催化研究体系。石墨烯的表面化学:由于石墨烯晶体独特的原子和电子结构,气体分子与石墨烯表面间的相互作用将表现出许多特有的现象,这将为表面化学特别是表面催化研究提供一个独特的模型表面。

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