【技术实现步骤摘要】
一种制备高价值碳材料的装置、方法及石墨烯
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介孔炭杂化物
[0001]本专利技术涉及纳米材料加工
，尤其涉及一种制备高价值碳材料的装置、方法及石墨烯
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介孔炭杂化物。
技术介绍
[0002]石墨烯是二维结构的SP2杂化碳材料，具有比表面积大，导电性好的优点，可以用于电容器的电极材料或锂离子电池的导电剂以及环境吸附材料。但是，由于石墨烯的堆积密度很小，大量填加，会导致储能器件极片的压实密度下降，器件的能量密度下降。
[0003]介孔炭则是一种特殊的活性炭，是SP3杂化碳结构，主要由微孔活性碳的活化造化方法而得，具有堆积密度大的优势。但SP3杂化碳与SP2杂化碳相比，导电性不足。因而在用于电极材料时，具有高功率下性能衰减趋势。
[0004]显然，如果能够制备石墨烯与介孔炭的杂化物，且控制一定的比例，则能够得到两个性能兼顾的优异电极材料—石墨烯
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介孔炭杂化物。石墨烯
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介孔炭杂化物结合了石墨烯和介孔炭的优点，石墨烯作为导电性最好的材料之...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种制备高价值碳材料的装置，其特征在于，所述装置包括：液态熔融金属装置，所述液态熔融金属装置中盛放有液态熔融金属，所述液态熔融金属装置被所述液态熔融金属的液面分为液态熔融金属段和气相反应段，所述液态熔融金属段设置有原料进口，所述气相反应段设置有介孔炭进口和气体产品出口；所述液态熔融金属装置用于将通过原料进口进入的气态烷烃转化为石墨烯与氢气，以及，所述液态熔融金属装置用于使通过介孔炭进口进入的介孔炭与所述气态烷烃反应生成石墨烯
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介孔炭杂化物；挥发金属吸收装置，所述挥发金属吸收装置设置有气体产品入口和液态烃出口；所述挥发金属吸收装置中盛放有液态烃，用于吸收经气体产品入口进入其中的所述液态熔融金属装置中挥发出的金属蒸气，并将吸收了金属蒸气的液态烃经液态烃出口循环至原料进口供应到所述液态熔融金属装置中，实现挥发金属的补加；所述气体产品出口与所述气体产品入口通过管道贯通；；所述液态烃出口与所述原料进口通过管道贯通。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述液态熔融金属装置还包括碳产品出口，所述碳产品出口位于所述液面以上，所述介孔炭进口以下。3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述挥发金属吸收装置还包括挡板和气体出口，所述挡板用于延长金属蒸气在液态烃中的停留时间，所述气体出口用于排出不含金属的气体。4.一种高价值碳材料的制备方法，其特征在于，所述方法适用于上述权利要求1
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3任一所述的装置，所述方法包括：将气态烷烃经原料进口通入液态熔融金属装置，所述气态烷烃以气泡形式穿过所述液态熔融金属段时，转化为石墨烯与氢气，所述石墨烯漂浮于所述液面，将介孔炭经介孔炭进口通入液态熔融金属装置的气相反应段，在下落过程中，催化残余气态烷烃在在介孔炭表面生成石墨烯，形成所述石墨烯
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介孔炭杂化物；所述石墨烯
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介孔炭杂化物进一步下落到达所述液面，对漂浮于液面的所述石墨烯进行有效分散，减少所述石墨烯间的堆叠；当漂浮于所述液面的固体碳产品的高度达到所述液面与所述介孔炭进口间高度的1/2
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3/4时，停止气态烷烃进料，并向原料进口通入氢气，将所述固体碳产品从碳产...
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