[发明专利]一种石墨烯薄膜和连续生产石墨烯薄膜的方法及装置

权利要求书

1.一种连续生产石墨烯薄膜的方法，包括：

(1)将氧化石墨烯溶液喷涂在连续移动的金属箔上，同时加热所述金属箔以使所述氧化石墨烯溶液成膜并至少部分进行还原，得到涂覆氧化石墨烯层的金属箔，所述氧化石墨烯层还含有石墨烯；

(2)所述涂覆氧化石墨烯层的金属箔连续移动通过刻蚀溶液进行金属箔刻蚀，得到氧化石墨烯薄膜；

(3)将所述氧化石墨烯薄膜连续移动经过清洗和干燥后，进行退火以完全转变为石墨烯薄膜。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述氧化石墨烯溶液喷涂的速度为4-6mL/min，所述金属箔、所述涂覆氧化石墨烯层的金属箔和所述氧化石墨烯薄膜的移动速度为0.5-2cm/min，所述加热的温度为120-180℃。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述氧化石墨烯溶液的浓度为0.5-5mg/mL，所述氧化石墨烯溶液为化学氧化石墨法制备得到。

4.根据权利要求1-3中任意一项所述的方法，其中，所述刻蚀溶液为浓度0.5-2mol/L的盐酸溶液；或者所述刻蚀溶液为含盐酸与氯化铁的混合溶液，所述混合溶液中盐酸浓度为0.5-2mol/L，氯化铁的浓度为1-3mol/L。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述干燥的温度为80-120℃；所述退火在氩气存在下进行，所述退火的温度为900-1200℃。

6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述金属箔为铜箔、铝箔或者锌箔。

7.一种权利要求1-6中任意一项所述方法制得的石墨烯薄膜，该石墨烯薄膜的导热系数为800-1300W/(m·K)。

8.一种连续生产石墨烯薄膜的装置，该装置包括：

第一卷轴(1)，用于释放金属箔；

喷涂机(2)，用于将氧化石墨烯溶液喷涂在来自所述第一卷轴的金属箔上；

第一加热台(3)，用于加热喷涂在金属箔上的氧化石墨烯溶液；

第一玻璃槽(4)，用于盛装刻蚀溶液以刻蚀来自所述第一加热台的金属箔，得到氧化石墨烯薄膜；

第二玻璃槽(5)，用于盛装清洗液以清洗来自所述第一玻璃槽的氧化石墨烯薄膜；

第二加热台(6)，用于将来自所述第二玻璃槽的氧化石墨烯薄膜进行干燥；

高温炉(7)，用于将来自所述第二加热台的氧化石墨烯薄膜在氩气存在下进行退火，得到石墨烯薄膜；以及

第二卷轴(8)，用于收集来自所述高温炉的石墨烯薄膜；

其中，第一卷轴(1)和第二卷轴(8)转动使金属箔、氧化石墨烯薄膜和石墨烯薄膜连续移动，实现石墨烯薄膜的连续生产。

9.根据权利要求8所述的装置，其中，第一加热台(3)在金属箔的下方，喷涂机(2)在金属箔的上方且对应第一加热台(3)。

10.根据权利要求8所述的装置，其中，第二加热台(6)在氧化石墨烯薄膜的下方。