[发明专利]一种还原氧化石墨烯的装置及方法

权利要求书

1.一种还原氧化石墨烯的装置，其特征在于，包括反应器和电源系统；所述反应器包括外保护壳(101)，所述外保护壳(101)两侧开孔通入第一输入线路(102)和第二输入线路(103)，所述外保护壳(101)底部固定绝缘电木支撑架(108)，正极导电铜棒(109)一端穿过绝缘电木支撑架(108)，插孔连接第一负重铜圆盘(106)、第一导电铜圆盘(104)，另一端设置有第一凹槽，正极石墨棒(111)一端与第一凹槽相配合，另一端接触反应材料，负极导电铜棒(110)一端穿过绝缘电木支撑架(108)，插孔连接第二负重铜圆盘(107)、第二导电铜圆盘(105)，另一端设置有第二凹槽，负极石墨棒(112)一端与第二凹槽相配合，另一端接触反应材料，所述第一输入线路(102)与第一导电铜圆盘(104)相连，所述第二输入线路(103)与第二导电铜圆盘(105)相连，还包括高温石英管(113)，所述正极石墨棒(111)和负极石墨棒(112)放入高温石英管(113)内作为反应电极，反应材料为氧化石墨烯粉末；所述电源系统包括电容器充电电源、能量系统和释放电路：

电容器充电电源：使用可调节直流稳压电源或采用直流稳压电源并联电阻的方式设置电压调节电位器，在电源端串联保护电阻，并设置充电电压、电流表V₁、A₁，采用继电器方式开关充电电源；

能量系统：将可调节直流稳压电源与系统串联，多个电容器进行并/串联得到超高能量释放系统，系统两端设置电容电压表V₂，并联大功率放热电阻R₂作为剩余能量释放电路；

释放电路设置：采用IGBT或可控硅模块电路作为释放能量的开关通路，另外设置驱动电源对模块供电，因为还原氧化石墨烯的低电阻、高导电特性，串联0.5Ω的康铜丝作为可放热电阻R₃防止电路短路。

2.根据权利要求1所述的还原氧化石墨烯的装置，其特征在于，所述外保护壳(101)使用耐高温亚克力材质。

3.一种还原氧化石墨烯材料的制备方法，其特征在于，利用权利要求1或2所述的装置，包括以下步骤：

步骤一：将氧化石墨烯粉末装入反应器(1)中的石英管(113)；

步骤二：利用电源系统给选定电容器C_1-n充电至预定电压后关闭充电按钮；

步骤三：打开放电按钮，完成反应，切断开关K₃打开剩余能量释放开关K₂，将电容器中未释放的剩余能量进行释放，重复步骤二，对产品进行多次能量击打，最后得到产品。

4.根据权利要求3所述还原氧化石墨烯材料的制备方法，其特征在于，所述还原氧化石墨烯产品质量依据装置能够释放能量大小确定，1200J以内的能量能够完全还原50mg氧化石墨烯，根据所需产品的不同要求进行能量调控，通过公式1调整电容器容量与电压的关系使其能够达到相应能量：

5.根据权利要求3所述还原氧化石墨烯材料的制备方法，其特征在于，所述对产品进行多次能量击打是将材料放入装置之后，进行多次的电容器充电、放电过程。