[实用新型]连续制备多孔石墨烯薄膜的装置及多孔石墨烯薄膜制品

说明书

提供一种连续制备多孔石墨烯薄膜的装置及多孔石墨烯薄膜制品，所述装置包括激光头、放料机构、收料机构和导轨，放料机构和收料机构用于共同带动一聚合物薄膜沿其长度方向在聚合物薄膜的加工区域内连续匀速传输，所述放料机构和收料机构分别位于聚合物薄膜的加工区域的两侧，所述激光头位于聚合物薄膜的加工区域的上方，并安装在所述导轨上，且可在所述导轨上沿垂直于所述聚合物薄膜的加工区域的方向运动以调整其激光束的焦距，以及在所述导轨上沿预定的方向做直线往复运动，以在聚合物薄膜的加工区域内烧蚀聚合物薄膜，形成连续的多孔石墨烯。本实用新型的装置能够在聚合物薄膜基底上，进行大面积多孔石墨烯薄膜的连续批量化、产业化生产。

技术领域

本实用新型涉及石墨烯制备设备领域，特别涉及一种连续制备多孔石墨烯薄膜的装置及多孔石墨烯薄膜制品。

背景技术

石墨烯作为准二维纳米碳材料，具有众多优良特性，如高载流子迁移率、高导热率、高机械强度、极佳的透光性等，因而在新一代电子器件、可穿戴设备、微纳传感、新能源电池等众多领域拥有极大的发展潜力，被认为是将“彻底改变 21世纪”的“神奇材料”。

多孔石墨烯作为石墨烯家族的一员，不仅拥有石墨烯的多种优良特性，由于其多孔结构和大量的纳米孔缺陷，使得其拥有更大的表面积和更高的表面活性。多孔石墨烯被广泛应用于柔性传感器、超级电容、分子检测以及气体传感等领域。然而由于低成本大批量生产多孔石墨烯的技术缺乏，多孔石墨烯薄膜材料仍然无法得到大规模产业化应用。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种连续制备多孔石墨烯薄膜装置及多孔石墨烯薄膜制品，其能够在聚合物薄膜基底上，进行大面积多孔石墨烯薄膜的连续批量化、产业化生产。

本实用新型的目的通过以下技术方案实现：

一种连续制备多孔石墨烯薄膜的装置，包括激光头、放料机构、收料机构和导轨，所述放料机构和收料机构共同用于带动一聚合物薄膜沿其长度方向在聚合物薄膜的加工区域内连续匀速传输，所述放料机构和收料机构分别位于所述聚合物薄膜的加工区域的两侧，所述激光头位于所述聚合物薄膜的加工区域的上方，并安装在所述导轨上，且可在所述导轨上沿垂直于所述聚合物薄膜的加工区域的方向运动以调整其激光束的焦距，以及在所述导轨上沿预定的方向做直线往复运动，以在所述聚合物薄膜的加工区域内烧蚀所述聚合物薄膜，形成连续的多孔石墨烯。

一种多孔石墨烯薄膜制品，包括至少一层多孔石墨烯制品单元，每层多孔石墨烯制品单元包括作为基底的聚合物薄膜，以及形成在所述基底的中部区域的多孔石墨烯。

本实用新型的有益效果包括：本实用新型的装置通过激光诱导，能够在聚合物薄膜基底上进行大面积多孔石墨烯薄膜的连续批量化、产业化生产。

附图说明

图1为本实用新型具体实施方式中连续制备多孔石墨烯薄膜的装置示意图；

图2为本实用新型具体实施方式中的连续制备多孔石墨烯薄膜的过程示意图；

图3为本实用新型具体实施方式中的激光光斑与聚合物薄膜的运动形式俯视示意图；

图4为本实用新型具体实施方式中制备的多孔石墨烯的SEM图；

图5为本实用新型具体实施方式中制备的多孔石墨烯的光镜图；

图6为本实用新型具体实施方式中采用的聚合物薄膜的横截面示意图；

图7为本实用新型具体实施方式中的多孔石墨烯制品的横截面示意图。

具体实施方式

下面对照附图并结合优选的实施方式对本实用新型作进一步说明。需要说明的是，下述说明仅仅是示例性的，而不是为了限制本实用新型的范围及其应用，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。