[发明专利]一种高温蒸汽灭菌装置

权利要求书

1.一种高温蒸汽灭菌装置，其特征在于，所述高温蒸汽灭菌装置包括蒸汽室、覆盖在蒸汽室上的聚光板、装配在蒸汽室内部的载物盘和蓄水杯、以及位于蓄水杯中的光热蒸发材料。

2.根据权利要求1所述的高温蒸汽灭菌装置，其特征在于，所述载物盘竖直方向有若干个通孔；所述聚光板将光束聚集到蓄水杯内；所述聚光板与蓄水杯的横截面形状相同，横截面积比为10-100：1，聚光板与蓄水杯同心装配。

3.根据权利要求1所述的高温蒸汽灭菌装置，其特征在于，所述蒸汽室的内部设置安装载物盘的托台。

4.根据权利要求1所述的高温蒸汽灭菌装置，其特征在于，所述光热蒸发材料包括隔热体和覆盖在隔热体外表面的吸光体，所述吸光体为垂直取向石墨烯，所述隔热体为石墨烯泡沫，所述垂直取向石墨烯和石墨烯泡沫以共价键形式连接；所述吸光体为表面经亲水官能团修饰的垂直取向石墨烯。

5.根据权利要求4所述的高温蒸汽灭菌装置，其特征在于，所述吸光体的吸光率为90-99％，所述隔热体的热导率为0.02-0.2W m^-1 K^-1。

6.根据权利要求4所述的高温蒸汽灭菌装置，其特征在于，所述光热蒸发材料的制备方法包括如下步骤：

(1)配制氧化石墨烯水溶液，

(2)将步骤(1)得到的氧化石墨烯水溶液转移到高温高压反应釜中进行水热法反应，冷却得到石墨烯水凝胶；

(3)用乙醇水溶液浸泡步骤(2)得到的石墨烯水凝胶；

(4)将石墨烯水凝胶转移到冷冻腔冷冻，之后转移到干燥腔真空干燥，得到石墨烯泡沫；

(5)将获得的石墨烯泡沫放置于等离子体增强化学气相沉积反应腔内，通入甲烷或者氢气与甲烷的混合气，进行化学气相沉积反应后，通入惰性气体，冷却，得到垂直取向石墨烯/石墨烯泡沫；

(6)将步骤(5)得到的垂直取向石墨烯/石墨烯泡沫暴露于臭氧环境中，在垂直取向石墨烯的表面产生修饰亲水官能团，得到光热蒸发材料。

7.根据权利要求6所述的高温蒸汽灭菌装置，其特征在于，所述步骤(1)中的氧化石墨烯水溶液还包括添加剂，所述添加剂包括十水四硼酸钠、胺基化合物或其混合物；所述氧化石墨烯的浓度为1-10g L^-1，所述十水四硼酸钠浓度为0-10mmol L^-1，所述的胺基化合物的浓度为0-100mmol L^-1；所述十水四硼酸钠浓度和胺基化合物的浓度不同时为0。

8.根据权利要求6所述的高温蒸汽灭菌装置，其特征在于，所述步骤(2)中水热法反应条件为：反应温度为90-180℃；反应时间为6-18h。

9.根据权利要求6所述的高温蒸汽灭菌装置，其特征在于，所述步骤(5)中氢气与甲烷的混合气的流量比为0-20：1。

10.根据权利要求6所述的高温蒸汽灭菌装置，其特征在于，所述步骤(5)中化学气相沉积反应的反应条件为：合成温度为500-1000℃，合成气压为10-1000Pa。