閃蒸石墨烯脈沖高壓電源快速放電腔閃蒸石墨烯: 焦耳熱閃蒸技術(FJH)幾乎可以將所有碳基前驅體轉化為大量石墨烯。這項工作以炭黑為前驅物制備了閃蒸石墨烯(FG),并探討了它的形貌和性能。結果表明,FG主要由渦輪層狀石墨烯片(片層之間存在旋轉錯配)及褶皺的石墨烯片組成,其中褶皺的石墨烯片具有無定型碳的特征。為了獲得高質量的渦輪狀閃蒸石墨烯,閃蒸時間應保持在30~100 ms之間。超過100 ms,tFG片會發生AB堆積進而形成塊狀石墨。原子模擬結果表明,普通熱處理過程主要形成褶皺石墨烯,石墨烯平面取向較少甚至沒有取向,而在電流直接作用材料可能會形成高質量的渦輪狀閃蒸石墨烯。值得注意的是,渦輪狀石墨烯很容易通過剪切而剝離,因此焦耳熱閃蒸技術有望批量生產高質量渦輪狀閃蒸石墨烯,且無需使用化學藥品或高能機械剪切進行預剝離。
閃蒸石墨烯脈沖高壓電源快速放電腔
Figure 1. 普通FJH特征。(a)碳源形成FG的FJH裝置示意圖,(b)FJH之后碳源石墨化示意圖,(c)電流隨時間的變化情況,(d)FJH之后FG的光學照片。
Figure 2. FJH產物的微觀形貌表征。包括TEM圖,FFT變換圖,以及HRTEM圖。
Figure 3. 模擬閃蒸石墨烯的形成。(a)無定形碳結構用于高溫熱處理分子動力學模擬,熱處理期間(b)溫度情況,(c)石墨化程度,(d)赫爾曼的取向函數,(e-f)不同位置的直觀比較,(g-h)最終結構。
Figure 4. 閃蒸時間對石墨烯形貌的影響。(a)組分百分數與閃蒸時間的函數關系,(b-c)Raman光譜,Raman分析:(d)2D/G強度比例,(e)2D峰位置,(f)2D FWHM。
Figure 5. 石墨烯生長過程表征。(a)石墨晶體的成核和生長過程,(b)可能的生長機制,(c-d)SEM圖,(e)剝離的FG的典型Raman光譜
利用超高溫環境將高碳含量材料變為石墨。賢集網信息顯示:石墨烯熱閃蒸技術先將這些廢料被磨成粉末,然后用高壓加熱到2027°C到2727°C(3680°F到4940°F)之間。原理是利用超高溫環境將高碳含量材料變為石墨。
脈沖高壓電源 快速放電腔
電極裝夾形式:銅電極
溫度傳感器: 紅外溫度傳感器
電壓:1000V
電流:50A
腔體結構:不銹鋼+石英
接口:KF25接口*1個
KF16接口*2個
進氣口:1個