利用激光改善氧化石墨烯薄膜表面性能的装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种利用激光改善氧化石墨烯薄膜表面性能的装置。
【背景技术】
[0002]石墨烯是由单层碳以六元环状紧密排列而形成的二维蜂窝状的点阵结构，具有特殊的电学性能及物理化学性能，具有高载流子迀移率、高热导率等物理性能，在触屏用透明导电薄膜，储能和转换用的超级电容器、锂离子电池、燃料电池、太阳能电池中具有巨大的应用前景。
[0003]考虑到石墨烯在实际应用中需要制备成薄膜状，因此，通常的做法是先制备纳米尺度的氧化石墨烯，在成膜后加以还原得到氧化石墨烯薄膜。目前主要是使用水合肼或硼氢化钠等强还原剂还原氧化石墨烯薄膜。但是使用的强还原剂水合肼具有一定的毒性，难以从最终的产品中去除，会破坏环境，并且该方法的耗时长，还原程度低。
【实用新型内容】
[0004]鉴于现有技术的不足，本实用新型所要解决的技术问题是提供一种利用激光改善氧化石墨烯薄膜表面性能的装置，不仅结构设计简单、合理，而且易于操作，绿色环保。
[0005]为了解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是:一种利用激光改善氧化石墨烯薄膜表面性能的装置，包括用以盛放氧化石墨烯薄膜的转动盘，所述转动盘上方的一旁侧固定有激光光源，所述转动盘上方的另一旁侧设置有用以反射激光光源至氧化石墨烯薄膜表面的可转动的反光镜。
[0006]优选的，所述转动盘上方设置有用以平整氧化石墨烯薄膜表面的可上下伸缩的压力板。
[0007]优选的，所述压力板顶部设置有用以驱动压力板上下伸缩的气缸。
[0008]优选的，所述反光镜与用以驱动反光镜往复转动的第一电机相联接，所述第一电机采用正反转步进电机。
[0009]优选的，所述反光镜的转动轴与转动盘的转动轴相垂直，所述激光光源在氧化石墨烯薄膜表面上沿着转动盘中点至边沿的最长线段往复扫描。
[0010]优选的，所述转动盘的底部与用以驱动转动盘360°转动的第二电机相联接。
[0011]优选的，所述激光光源射出的激光光束的能量密度为30~45mJ/cm2。
[0012]与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果:
[0013]本实用新型采用高能激光光束照射氧化石墨烯薄膜表面，除去氧化石墨烯薄膜表面的含氧基团，生成C02等气体；利用压力板挤压减少氧化石墨烯薄膜的膜内部的空隙、平整氧化石墨烯薄膜的表面，并且通过转动盘和反光镜的配合转动，实现快速大面积还原氧化石墨烯的效果；耗时少、产量大、对环境无污染，所制备的产品还原程度高，性能好，而且设备简单，适合规模化生产，具有良好的经济效益。
[0014]下面结合附图和【具体实施方式】对本实用新型做进一步详细的说明。
【附图说明】
[0015]图1为本实用新型实施例的构造示意图。
[0016]图中:1_转动盘，2-激光光源，3-反光镜，4-压力板，5-气缸，6-第一电机，7_第二电机。
【具体实施方式】
[0017]为让本实用新型的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图，作详细说明如下。
[0018]如图1所示，一种利用激光改善氧化石墨烯薄膜表面性能的装置，包括用以盛放氧化石墨烯薄膜的转动盘1，所述转动盘1上方的一旁侧固定有激光光源2，所述转动盘1上方的另一旁侧设置有用以反射激光光源2至氧化石墨烯薄膜表面的可转动的反光镜3。
[0019]在本实用新型实施例中，所述转动盘1上方设置有用以平整氧化石墨烯薄膜表面的可上下伸缩的压力板4。
[0020]在本实用新型实施例中，所述压力板4顶部设置有用以驱动压力板4上下伸缩的气缸5。
[0021]在本实用新型实施例中，所述反光镜3与用以驱动反光镜3往复转动的第一电机6相联接，所述第一电机6采用正反转步进电机。
[0022]在本实用新型实施例中，所述反光镜3的转动轴与转动盘1的转动轴相垂直，所述激光光源2在氧化石墨烯薄膜表面上沿着转动盘1中点至边沿的最长线段往复扫描。
[0023]在本实用新型实施例中，所述转动盘1优选圆形，也可以为多边形或其他不规则形状，并不局限于此，所述压力板4小于转动盘1，所述压力板4的形状与转动盘1相适应。
[0024]在本实用新型实施例中，所述转动盘1的底部与用以驱动转动盘1360°转动的第二电机7相联接。
[0025]在本实用新型实施例中，所述激光光源2射出的激光光束的能量密度为30~45mJ/
2
cm ο
[0026]本实用新型的具体使用过程如下:将用界面法制备出的氧化石墨烯薄膜置于转动盘1中，接着压力板4的向下运动，压力板4以0.lkg/cm2的压力挤压减少氧化石墨稀薄膜的膜内部的空隙、平整氧化石墨烯薄膜的表面，再以40mJ/cm2能量密度的激光光束照射氧化石墨烯薄膜的表面，减少氧化石墨烯薄膜表面的含氧官能团，转动盘1以200转/分钟的转速转动，反光镜3以5° /min的角速度来回转动，在20min后取出氧化石墨烯薄膜，其表面平整均匀，且含氧基团含量极少，还原程度高，实现了性能改善的效果。
[0027]本实用新型不局限于上述最佳实施方式，任何人在本实用新型的启示下都可以得出其他各种形式的利用激光改善氧化石墨烯薄膜表面性能的装置。凡依本实用新型申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本实用新型的涵盖范围。
【主权项】
1.一种利用激光改善氧化石墨烯薄膜表面性能的装置，其特征在于:包括用以盛放氧化石墨烯薄膜的转动盘，所述转动盘上方的一旁侧固定有激光光源，所述转动盘上方的另一旁侧设置有用以反射激光光源至氧化石墨烯薄膜表面的可转动的反光镜。2.根据权利要求1所述的利用激光改善氧化石墨烯薄膜表面性能的装置，其特征在于:所述转动盘上方设置有用以平整氧化石墨烯薄膜表面的可上下伸缩的压力板。3.根据权利要求2所述的利用激光改善氧化石墨烯薄膜表面性能的装置，其特征在于:所述压力板顶部设置有用以驱动压力板上下伸缩的气缸。4.根据权利要求1所述的利用激光改善氧化石墨烯薄膜表面性能的装置，其特征在于:所述反光镜与用以驱动反光镜往复转动的第一电机相联接，所述第一电机采用正反转步进电机。5.根据权利要求1或4所述的利用激光改善氧化石墨烯薄膜表面性能的装置，其特征在于:所述反光镜的转动轴与转动盘的转动轴相垂直，所述激光光源在氧化石墨烯薄膜表面上沿着转动盘中点至边沿的最长线段往复扫描。6.根据权利要求1所述的利用激光改善氧化石墨烯薄膜表面性能的装置，其特征在于:所述转动盘的底部与用以驱动转动盘360°转动的第二电机相联接。7.根据权利要求1所述的利用激光改善氧化石墨烯薄膜表面性能的装置，其特征在于:所述激光光源射出的激光光束的能量密度为30~45mJ/cm2。
【专利摘要】本实用新型涉及一种利用激光改善氧化石墨烯薄膜表面性能的装置，包括用以盛放氧化石墨烯薄膜的转动盘，所述转动盘上方的一旁侧固定有激光光源，所述转动盘上方的另一旁侧设置有用以反射激光光源至氧化石墨烯薄膜表面的可转动的反光镜。本实用新型采用高能激光光束照射氧化石墨烯薄膜表面，除去氧化石墨烯薄膜表面的含氧基团，生成CO2等气体，并且通过转动盘和反光镜的配合转动，实现快速大面积还原氧化石墨烯的效果，耗时少、产量大、对环境无污染，所制备的产品还原程度高，性能好，而且设备简单，适合规模化生产，具有良好的经济效益。
【IPC分类】C01B31/04
【公开号】CN204999617
【申请号】CN201520716622
【发明人】于岩, 张复伟, 李冲, 洪明珠
【申请人】福州大学
【公开日】2016年1月27日
【申请日】2015年9月17日