[发明专利]一种氮掺杂石墨烯改性碳毡的制备方法

说明书

本发明属于碳毡的制备领域，尤其是一种氮掺杂石墨烯改性碳毡的制备方法，针对现有的不便于对碳毡进行清洗，清洗不彻底的问题，现提出如下方案，其包括以下步骤：S1：将干燥处理的碳毡浸泡在酸溶液中，经常温浸泡和超声震荡；S2：将浸泡后的碳毡放进清洗装置内进行清洗，清洗过后进行预脱水，干燥；S3：将干燥后的碳毡放进加热炉中，开启真空泵抽真空，然后使用高纯氮气进行冲洗，然后进行加热；S4：通过化学气相沉积制备石墨烯改性碳毡，再随炉冷却；S5：开启空气阀门，获得石墨烯改性碳毡样品，本发明可以快速彻底的对碳毡进行清洗，节省人力，同时可以对碳毡进行预脱水，提高烘干效率。

技术领域

本发明涉及碳毡的制备技术领域，尤其涉及一种氮掺杂石墨烯改性碳毡的制备方法。

背景技术

碳纤维毡是一种用碳纤维制成的毡。具有吸附广谱性，而且容量大，对汽油、醛类、酚类、醇类、烯烃等有机蒸汽吸附量比活性炭（GAC）大几倍到几十倍，对无机气体有很好的吸附性（如No，N，HF，HCl等）。

经检索，申请号为201810633854.1的专利文件公开了一种氮掺杂石墨烯改性碳毡的制备方法，解决现阶段钒电池用商业化碳毡电极电导率差、比表面积低、电化学活性低、钒离子电对催化性能差及单电池性能低和成本高等问题。以商业化碳毡为原料，利用化学气相沉积(CVD)的方法，制备氮掺杂石墨烯改性碳毡。本发明制备的复合碳毡具有良好的电导率、高比表面积、良好的电化学催化性能、优越的化学稳定性和良好的VRB电池性能和低成本等优点。本发明的制备方法具有操作简单易行，产品成本低廉，易于产业化生产和环境友好等优点，可广泛地应用于全钒氧化还原液流电池领域。

但是上述的专利不便于对碳毡进行清洗，清洗不彻底，因此我们提出了一种氮掺杂石墨烯改性碳毡的制备方法，用来解决上述问题。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在不便于对碳毡进行清洗，清洗不彻底的缺点，而提出的一种氮掺杂石墨烯改性碳毡的制备方法。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种氮掺杂石墨烯改性碳毡的制备方法，包括以下步骤：

S1：将干燥处理的碳毡浸泡在酸溶液中，经常温浸泡和超声震荡；

S2：将浸泡后的碳毡放进清洗装置内进行清洗，清洗过后进行预脱水，干燥；

S3：将干燥后的碳毡放进加热炉中，开启真空泵抽真空，然后使用高纯氮气进行冲洗，然后进行加热；

S4：通过化学气相沉积制备石墨烯改性碳毡，再随炉冷却；

S5：开启空气阀门，获得石墨烯改性碳毡样品。

优选的，所述S2中，清洗装置包括清洗箱，清洗箱内设有格栅板，清洗时，将碳毡平铺在格栅板上，使用高压喷头喷去离子水进行清洗。

优选的，所述清洗箱上设有驱动机构，驱动机构与清洗刷连接，清洗刷在清洗箱内水平往复运动同时可以进行转动，通过清洗刷对碳毡进行清洗。

优选的，所述驱动机构由电动推杆和安装块组成，清洗刷由电机驱动旋转，电机固定安装在安装块上，通过电动推杆驱动安装块水平往复运动，安装块带动电机运动，电机带动清洗刷运动。

优选的，所述格栅板可以在清洗箱内上下滑动，格栅板由震动电机驱动，通过震动电机使格栅板上下不断抖动，使碳毡上的水快速脱离。

优选的，所述清洗箱内设有位于格栅板下方的滤网，通过滤网对清洗后的水进行过滤，过滤后的水可以重新进行利用，滤网可拆卸的安装在清洗箱内。

优选的，所述喷头可以进行摆动，喷头随着清洗刷的运动方向进行摆动，使去离子均匀的对碳毡进行喷洒。