本发明专利技术属于石墨烯高压合成技术领域，提供了一种动态高压合成石墨烯的装置及方法，将一定质量石墨氧化物置于石墨烯实验样品盒，在安装飞片、炸药及雷管后，将爆炸容器抽真空至10～100torr，并充入要填充的气体，用雷管引爆炸药，炸药爆炸产生冲击波通过飞片使氧化石墨分子发生碰撞生成石墨烯，整个实验在百万分之一秒内完成，在0.1-1MPa压力下，利用爆炸产生的动态高压环境生产石墨烯，爆炸装置成本低，反应条件可控性强，反应时间短，实现了批量生产，为工业化生产的实现提供了可能，反应产物易处理，节省了时间，减少了劳动量，能快速、批量合成石墨烯，具有较强的推广与应用价值。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于石墨烯高压合成
，尤其涉及。
技术介绍
目前合成石墨烯主要有化学方法和物理方法两种。物理方法，是从具有高晶格完备性的石墨或者类似的材料来获得，获得的石墨烯尺度都在80nm以上。而化学方法是通过小分子的合成或溶液分离的方法制备的，得到石墨烯尺度在IOnm以下。物理方法包括机械剥离法、取向附生法、加热SiC法、爆炸法；化学方法包括石墨插层法、热膨胀剥离法、电化学法、化学气相沉积法、氧化石墨还原法、球磨法等，但这些方法耗时长、产率低。
技术实现思路
本专利技术提供了，旨在解决现有技术提供的生产石墨烯的制备工艺，流程复杂，耗时长，所用设备造价昂贵、产率低，经济效益较差，不适于石墨烯的大规模工业化生产的问题。本专利技术的目的在于提供一种动态高压合成石墨烯的装置，该装置包括雷管、炸药、飞片、石墨稀实验样品盒、爆炸容器；所述雷管设置在所述炸药的上部，所述炸药的下部设置有所述飞片，所述飞片的下部设置有所述石墨烯实验样品盒，所述石墨烯实验样品盒的下部设置有所述爆炸容器。进一步，所用飞片的材质可为钢片、铜片和铝片。进一步，所用飞片的尺寸可为Φ10Χ2ι πι、Φ10X4mm、C>10X6mm、C>10X8mm 和Φ10X10mm。进一步，所用炸药可为HMX、RDX、TNT、TNB 和 TBAB。进一步,所用炸药尺寸可为Φ10Χ1 Φ 10 X 20mm。本专利技术的另一目的在于提供一种动态高压合成石墨烯的方法，该方法包括以下步骤将一定质量石墨氧化物置于石墨烯实验样品盒，安装好飞片、炸药和雷管；将爆炸容器抽真空至10 lOOtorr，并充入要填充的气体，气压控制在O.l_20atm ；用雷管引爆炸药，石墨氧化物分子发生碰撞生成石墨烯。进一步，所充的气体可为He、N2、Ne、Ar、Kr、Xe。本专利技术提供的动态高压合成石墨烯的装置及方法，将一定质量石墨氧化物置于石墨烯实验样品盒，在安装飞片、炸药及雷管后，将爆炸容器抽真空至10 lOOtorr，并充入要填充的气体，用雷管引爆炸药，炸药爆炸产生冲击波通过飞片使氧化石墨分子发生碰撞生成石墨烯，整个实验在百万分之一秒内完成，在0.1-1MPa压力下，利用爆炸产生的动态高压环境生产石墨烯，爆炸装置成本低，反应条件可控性强，反应时间短，实现了批量生产，为工业化生产的实现提供了可能，反应产物易处理，节省了时间，减少了劳动量，能快速、批量合成有石墨烯，具有较强的推广与应用价值。附图说明图1是本专利技术实施例提供的动态高压合成石墨烯的装置的结构示意图；图2是本专利技术实施例提供的动态高压合成石墨烯的方法的实现流程图。图中1、雷管；2、炸药；3、飞片；4、石墨稀实验样品盒；5、爆炸各器。 具体实施例方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步的详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定专利技术。图1示出了本专利技术实施例提供的动态高压合成石墨烯的装置的结构。为了便于说明，仅不出了与本专利技术相关的部分。该装置包括雷管1、炸药2、飞片3、石墨烯实验样品盒4、爆炸容器5 ；雷管I设置在炸药2的上部，炸药2的下部设置有飞片3，飞片3的下部设置有石墨稀实验样品盒4,石墨稀实验样品盒4的下部设直有爆炸容器5。在本专利技术实施例中，所用飞片3的材质可为钢片、铜片和铝片。在本专利技术实施例中，所用飞片3的尺寸可为Φ 10 X 2_、Φ 10 X 4mm、Φ 10 X 6mm、Φ 10 X 8mm 和 Φ 10 X 10mm。在本专利技术实施例中，所用炸药2可为HMX、RDX、TNT、TNB和TBAB。在本专利技术实施例中，所用炸药2尺寸可为Φ10Χ1 Φ 10X20mm。图2示出了本专利技术实施例提供的动态高压合成石墨烯的方法的实现流程。该方法包括以下步骤在步骤S201中，将一定质量石墨氧化物置于石墨烯实验样品盒4，安装好飞片3、炸药2和雷管I ;在步骤S202中，将爆炸容器5抽真空至10 lOOtorr，并充入要填充的气体，气压控制在 O. l-20atm ；在步骤S203中，用雷管I引爆炸药2，石墨氧化物分子发生碰撞生成石墨烯。在本专利技术实施例中，所充的气体可为He、N2、Ne、Ar、Kr、Xe。下面结合附图及具体实施例对本专利技术的应用原理作进一步描述。如附图1所示，该动态高压合成石墨烯的装置包括雷管1、炸药2、飞片3、石墨烯实验样品盒4、爆炸容器5，整个反应在爆炸容器5内进行。将一定质量石墨氧化物置于石墨烯实验样品盒4中，然后按照图1所示装好飞片3、炸药2和雷管1，抽真空至10 lOOtorr，然后充入要填充的气体，压力保持在O.l_20atm。用雷管I引爆炸药2，炸药2爆炸产生冲击波通过飞片3使氧化石墨分子发生碰撞生成石墨烯，整个实验在百万分之一秒内完成。所用飞片3材质可为钢片、铜片和银片；所用飞片3尺寸可为Φ10Χ 2mm、Φ 10 X 4mm、Φ 10 X 6mm、Φ 10 X 8mm 和 Φ 10 X 1 Omnin所用炸药2可为HMX、RDX、TNT、TNB和TBAB ;所用炸药2尺寸可为Φ10Χ1 Φ 10 X 20mm ;所充的气体可为 He、N2、Ne、Ar、Kr、Xe。本专利技术是石墨烯的制备方法，特征在于在压力为O.1-1MPa下利用爆炸产生的动态高压环境生产石墨烯，由于爆炸装置成本低，反应条件可控性强，因此可望一次生产kg级的石墨烯。技术效果一是反应时间短，大部分反应在10分钟内完成；二是实现了批量生产，为实现工业化提供了可能；三是产物易处理，节省时间，减少劳动量。 本专利技术实施例提供的动态高压合成石墨烯的装置及方法，将一定质量石墨氧化物置于石墨烯实验样品盒4，在安装飞片3、炸药2及雷管I后，将爆炸容器5抽真空至10 lOOtorr,并充入要填充的气体，用雷管I引爆炸药2，炸药2爆炸产生冲击波通过飞片3使氧化石墨分子发生碰撞生成石墨烯，整个实验在百万分之一秒内完成，在O.1-1MPa压力下，利用爆炸产生的动态高压环境生产石墨烯，爆炸装置成本低，反应条件可控性强，反应时间短，实现了批量生产，为工业化生产的实现提供了可能，反应产物易处理，节省了时间，减少了劳动量，能快速、批量合成有石墨烯，具有较强的推广与应用价值。以上仅为本专利技术的较佳实施例而已，并不用以限制本专利技术，凡在本专利技术的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种动态高压合成石墨烯的装置，其特征在于，该装置包括：雷管、炸药、飞片、石墨烯实验样品盒、爆炸容器；所述雷管设置在所述炸药的上部，所述炸药的下部设置有所述飞片，所述飞片的下部设置有所述石墨烯实验样品盒，所述石墨烯实验样品盒的下部设置有所述爆炸容器。
【技术特征摘要】
1.一种动态高压合成石墨烯的装置，其特征在于，该装置包括雷管、炸药、飞片、石墨烯实验样品盒、爆炸容器； 所述雷管设置在所述炸药的上部，所述炸药的下部设置有所述飞片，所述飞片的下部设置有所述石墨烯实验样品盒，所述石墨烯实验样品盒的下部设置有所述爆炸容器。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所用飞片的材质可为钢片、铜片和铝片。3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所用飞片的尺寸可为Φ10Χ2πιπι、Φ 10 X 4mm、Φ 10 X 6mm、Φ 10 X 8mm 和 Φ 10 X 10mnin4.根据权利要求1所述的装置...
【专利技术属性】
技术研发人员：彭汝芳，处士晋，金波，杜利成，
申请(专利权)人：西南科技大学，
类型：发明
国别省市：
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