[发明专利]一种生产石墨烯/纳米金属氧化物复合材料的装置及方法

权利要求书

1.一种生产石墨烯/纳米金属氧化物复合材料的装置，是针对一将一石墨烯与一含有一金属离子的溶剂混合而成的混合溶液进行处理，其特征在于，该装置包含：

一容置该混合溶液的密封腔体；

一通过一第一管道与该密封腔体连接而相通的加压单元，提供一压力至该密封腔体以对该混合溶液进行一加压行程；

一通过一第二管道与该密封腔体连接而相通的高压喷嘴，将完成该加压行程的该混合溶液自该密封腔体中高速排出；

一通过一第三管道与该高压喷嘴连通的碱性液体供应单元，提供一碱性液体与自该高压喷嘴排出的该混合溶液进行混合，使该金属离子与该碱性液体进行一中和反应而产生一附着于该石墨烯的一表面上的金属氢氧化物；以及

一通过该第三管道与该高压喷嘴连通的加热单元，对完成该中和反应的该混合溶液进行一加热行程，使该溶剂汽化且该金属氢氧化物转化而形成一石墨烯/纳米金属氧化物复合材料。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，该加压行程具有一介于100MPa至600MPa之间的压力。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，该加热行程具有一介于500℃至1500℃之间的加热温度。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，该高压喷嘴具有一介于50μm至300μm之间的孔径。

5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，更包含一通过一第五管道与该加热单元连通的收集单元以及一设置于该收集单元与该加热单元之间的分离单元。

6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，该加热单元包含一供该石墨烯/纳米金属氧化物复合材料通过的石英管以及一围绕于该石英管外的铜管。

7.一种生产石墨烯/纳米金属氧化物复合材料的方法，其特征在于，包含以下步骤：

将一石墨烯与一含有一金属离子的溶剂混合而形成一混合溶液，并将该混合溶液注入一密封腔体；

通过一提供一压力至该密封腔体的加压单元对该混合溶液进行一加压行程，使该密封腔体达到一设定压力；

通过一高压喷嘴将完成该加压行程的该混合溶液自该密封腔体中高速排出；

通过一碱性液体供应单元提供一碱性液体与自该高压喷嘴排出的该混合溶液进行混合，使该金属离子与该碱性液体进行一中和反应而产生一附着于该石墨烯的一表面上的金属氢氧化物；以及

通过一加热单元对完成该中和反应的该混合溶液进行一加热行程，使该溶剂汽化且该金属氢氧化物转化而形成一石墨烯/纳米金属氧化物复合材料。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，该加压行程具有一介于100MPa至600MPa之间的压力。

9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，该加热行程具有一介于500℃至1500℃之间的加热温度。

10.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，该高压喷嘴具有一介于50μm至300μm之间的孔径。