石墨烯成套設備定制的行業須知「多圖」

廣州福滔微波設備有限公司石墨烯成套設備定制

微波石墨烯設備成套系統介紹

微波石墨烯設備成套系統包含了上下料、氣氛保護、連續傳送、廢氣收集等系統。福滔微波連續式微波膨化設備主要通過微波對極性分子的高速震蕩，讓分子間結構發生改變或達到加大層間距離的效果，適用于可膨脹石墨、插層石墨、氧化石墨等經過酸化或者氧化的石墨產品。插層物質或者氧化物質多為極性分子，在微波工況下可瞬間膨脹，使石墨層間距離迅速增加，達到膨化的效果。并且微波在反應過程中，可產生1000℃以上的瞬間溫度，除去石墨類產品中的雜質和酸液等，達到提純的效果。微波快速反應后生產出的產品本身就具有良好的化學性能，后續繼續通過高速研磨和超聲分散，可生產出層數低、高比表面積、高導電率的石墨烯產品，并適用于各種行業。石墨烯制備前景制備大面積、高質量的石墨烯仍然是一個較大的挑戰。

微波石墨烯設備優勢：

1、無污染，微波是一種清潔能源，而且生產過程中產生的氣體排放，硫物質有吸收塔，有機物可以通過濃縮回收。

2、微波是熱還原的一種，只有高溫，并沒有經過化學還原對石墨烯產生的結構破壞大，所以在電池，添加方面具有得天獨厚的優勢。

3、微波不僅僅是爆裂的效果，在氣體保護和高溫的環境下，可以對石墨烯進行提純，生產出來的產品可以在水洗后直接使用，大大降低成本。

4、微波是生產石墨烯的一種手段，配合其它設備，可以生產出性能不一樣的石墨烯，也會在石墨烯制備方面開辟一條自己的線路。

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石墨烯的全球產業化

近年來，美國、歐洲、日本、韓國等國家對石墨烯投人了大量人力財力，石墨烯相關扶持政策與產業化研究也提上議程。2013年1月，歐盟委i員會將石墨烯列為未來新興技術的支柱材料之一，拿出10億歐元專項資金資助石墨烯制備與應用研究工作。美國國家自然科學基i金會資助了超過500項有關石墨烯的研究，重點包括石墨烯制備、石墨烯復合材料生產、存儲器件開發和石墨烯生物傳感器等方向。美國高i級研究計劃署也開展了多項石墨烯研究項目，以開發更輕更小、更快和更高頻的電子器件為核心目的。在正常情況下，透明度和電導率相互排斥，除了一些化合物，如銦錫氧化物(ITO)。

石墨烯儲能技術可為能量提供電源解決方案

能量技術是軍事強國競相研發的顛覆性技術，包括激光、微波、電磁導軌炮等，電源技術是能量的核心技術之一。美國對艦載、機載和車載激光進行了大量測試，但其進一步高能化、小型化發展依然受制于電源技術。激光需要高功率脈沖電源，而當前必須依靠高功率發電機組或大容量蓄電池實現，其重量和體積會使激光的機動性大大降低。石墨烯不僅可以顯著提高現有電源系統的能量和功率密度，而且可大幅縮小電源體積。石墨烯粉體方面，目前商業化的石墨烯產品普遍存在尺寸和層數不均勻、單層石墨烯含量低、比表面積遠低于理論值、沒有分級、成本高等問題，無法真正體現石墨烯的各種優異性能。

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石墨烯的制備和展望

大規模制備高質量的石墨烯晶體材料是所有應用的基礎, 發展簡單可控的化學制備方法是為方便、可行的途徑, 這需要化學家們長期不懈的探索和努力;石墨烯的化學修飾：將石墨烯進行化學改性、摻雜、表面官能化以及合成石墨烯的衍生物，發展出石墨烯及其相關材料(graphene and related materials)，來實現更多的功能和應用;石墨烯的表面化學: 由于石墨烯晶體獨特的原子和電子結構，氣體分子與石墨烯表面間的相互作用將表現出許多特有的現象，這將為表面化學特別是表面催化研究提供一個獨特的模型表面;同時石墨烯具有的兩維周期平面結構，可以作為一個理想的催化劑載體， 金屬/石墨烯體系將為表面催化研究提供一個全新的模型催化研究體系。95億美元，之后將加速發展，于2023年超過13億美元，復合增長率高達47%。

石墨烯的未來可能用途：

碳原子呈六角形網狀鍵合的材料“石墨烯”具有很多出色的電特性、熱特性以及機械特性。具體來說，具有在室溫下也高達20萬cm2/Vs以上的載流子遷移率，以及遠遠超過銅的對大電流密度的耐性。為此，石墨烯有看用于高速晶體管、觸摸面板、太陽能電池用透明導電膜，以及成本低于銅但與銅相比可通過大電流的電線等。將石墨烯應用于鋰離子電池可以解決傳統鋰電池能量密度和功率密度難以兼得的問題，可以作為石墨烯復合正負極材料、鋰電池正負極材料的導電添加劑，全i方位提升鋰離子電池的性能。

近，據國外媒報道，石墨烯擁有極強的光吸收能力，并且還能把吸收的光波迅速轉化為波長更短、頻率更高的激光，持續時間為幾飛秒。科學家們表示，利用這個新發現，未來他們可以發明更耐高溫的激光發i射器（石墨烯超耐高溫）。

當然，這個發現目前僅存在于實驗室，如果科學家們建立出實體模型，將能夠增加激光發射i器的使用壽命和發射功率。

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微波法制備石墨烯的優勢

目前，國內外制備Gr 的方法通常為機械剝離法、化學氣相沉積法( CVD)、SiC 外延生長法、氧化還原法等。不同方法各有優缺點，且制備的Gr 在性質和形貌上差異較大，難以滿足各個領域對高質量Gr 的需求。同時，這些方法還存在設備昂貴或工藝復雜等缺點，使得其規模化生產大為受限。所以，發展一種簡便快捷、低能耗制備Gr 的方法顯得尤為重要。微波法制備石墨烯時，前驅體吸收微波，微波能量通過石墨化結構中π電子的移動轉化為熱能，將前驅體中的含氧官能團以及摻雜的物質快速分解成CO2和H2O 氣體。當這些氣體產生的壓力超過片層間的范德華力時，石墨層之間剝離開，從而得到石墨烯。該法不僅剝離效果較好，而且制備過程避免了使用化學還原劑，是一種非常有前景的綠色制備方法。（3）氫氣瓶必須使用專門的減壓器，開啟氣瓶時，操作者應站在閥門口的側后方，動作要輕緩。