可吸收波的功能性石墨烯及其制备方法与流程

文档序号:11765166阅读:373来源:国知局

本发明涉及石墨烯的技术领域,尤其涉及一种铜离子石墨烯的制造方法。



背景技术:

石墨烯的应用已是全世界的关注,然而对于石墨烯的研究,还在起步阶段。石墨烯是非常有特质的二维新型材料,然而这新型材料的应用上主要在材料添加上居多,要发展更深层和带功能性方向的材料才是科技进步的方向,这就要求必须在原料上制造出带功能特性的材料。原有石墨烯制造出来的材料叫n型石墨烯,意思是说,现在的石墨烯材料作为添加用途的材料是没有带自主特性的、和本身没带离子的石墨烯叫n型石墨烯,n的意义指:不带离子特性的石墨烯noionicgraphene或中性石墨烯neutralgraphene。我们有必要在添加离子生产上做工作,做出不一样的和带功能性的石墨烯,这也是是未来必要的研究课题和应用课题。

在石墨烯作产品的应用方面主要是以添加剂为主,而石墨烯本身带离子的功能性应用并不多。为了普及使用石墨烯带功能特性方面的应用,镶嵌离子技术就是今后的必然发展方向。吸收波类铅、锡离子石墨烯的制造上,就是我们这次具有特性的应用,也是三晶格石墨烯上多相离子结合方式的发展,把功能性石墨烯推向更广阔的应用领域。



技术实现要素:

针对现有技术中存在的不足之处,本发明提供一种可吸收各种物理干扰波的可吸收波的功能性石墨烯及其制备方法。

为了达到上述目的,本发明一种可吸收波的铅离子石墨烯,包括铅离子以及石墨烯分子,所述铅离子镶嵌在石墨烯的分子晶格上,该铅离子石墨烯用于吸收核辐射以及吸收宇宙射线。

本发明一种可吸收波的锡离子石墨烯,包括锡离子以及石墨烯分子,所述锡离子镶嵌在石墨烯的分子晶格上,该锡离子石墨烯用于吸收红外线以及紫外线。

本发明一种可吸收波的铅锡离子石墨烯,包括铅离子、锡离子以及石墨烯分子,所述铅离子以及锡离子均镶嵌在石墨烯的分子晶格上,该锡离子石墨烯用于屏蔽干扰波。

本发明一种可吸收波的铅离子石墨烯的制作方法,包括以下制作过程:

s1、铅离子与石墨烯混合:将1mol铅离子液态金属溶液与3mol石墨烯材料混合,并添加非离子螯合物作为渗透剂,使石墨烯晶格充分接触铅离子;

s2、铅离子嵌入:将充分接触铅离子的石墨烯混合物料放入反应釜内进行离子嵌入反应,反应过程中控制ph值处于6.8~8.4之间,反应釜内温度为350~500℃,反应时间为8h;

s4、烘干出厂:将反应成品烘干,并测定出厂参数,符合标准的产品外运出厂。

其中,在s1中使用的石墨烯材料为n型石墨烯,该n型石墨烯为四层以下的2d石墨烯材料;在s2中使用的渗透剂为非离子螯合剂(nh4)4‧edta或(nh4)4‧ptda。

本发明一种可吸收波的锡离子石墨烯的制作方法,包括以下制作过程:

s1、锡离子与石墨烯混合:将1mol铅离子液态金属溶液与3mol石墨烯材料混合,并添加非离子螯合物作为渗透剂,使石墨烯晶格充分接触锡离子;

s2、锡离子嵌入:将充分接触锡离子的石墨烯混合物料放入反应釜内进行离子嵌入反应,反应过程中控制ph值处于6.8~8.4之间,反应釜内温度为350~500℃,反应时间为8h;

s4、烘干出厂:将反应成品烘干,并测定出厂参数,符合标准的产品外运出厂。

其中,在s1中使用的石墨烯材料为n型石墨烯,该n型石墨烯为四层以下的2d石墨烯材料;在s2中使用的渗透剂为非离子螯合剂(nh4)4‧edta或(nh4)4‧ptda。

本发明一种可吸收波的铅锡离子石墨烯的制作方法,包括以下制作过程:

s1、铅锡离子与石墨烯混合:将1mol铅离子液态金属溶液、1mol锡离子液态金属溶液以及3mol石墨烯材料混合,并添加非离子螯合物作为渗透剂,使石墨烯晶格充分接触铅离子以及锡离子;

s2、铅锡离子嵌入:将充分接触铝离子以及锡离子的石墨烯混合物料放入反应釜内进行离子嵌入反应,反应过程中控制ph值处于6.8~8.4之间,反应釜内温度为350~500℃,反应时间为8h;

s4、烘干出厂:将反应成品烘干,并测定出厂参数,符合标准的产品外运出厂。

其中,在s1中使用的石墨烯材料为n型石墨烯,该n型石墨烯为四层以下的2d石墨烯材料;在s2中使用的渗透剂为非离子螯合剂(nh4)4‧edta或(nh4)4‧ptda。

本发明的有益效果是:

与现有技术相比,本发明的铅离子石墨烯,把铅离子镶嵌入石墨烯晶格上,借助石墨烯的本有特点,能使铅离子发挥出更好的作用。铅离子本身具有吸收核辐射以及有害宇宙射线的功能,但是铅离子相对分子质量比较大,所以单独使用十分不方便,将铅离子镶嵌入石墨烯晶格上形成铅离子石墨烯,既能够保证石墨烯本身吸收有害波的功能,又大大减轻了应用产品的重量,既方便了携带,也扩大了铅离子吸收有害波的应用范围。

本发明的锡离子石墨烯,把锡离子镶嵌入石墨烯晶格上,借助石墨烯的本有特点,能使锡离子发挥出更好的作用。锡离子本身具有吸收红外线以及紫外线的功能,镶嵌有锡离子的石墨烯可以装载玻璃幕墙上吸收红外线以及紫外线,可有效降低紫外线对人体的伤害,在夏天更可以降低空调的耗电量。

本发明的铅锡离子石墨烯同时兼顾铅离子的吸收波特点以及锡离子的吸收波特点,三者相结合是非常好的屏蔽应用材料,可作为很好的隐形材料。

具体实施方式

为了更清楚地表述本发明,下面对本发明作进一步地描述。

第一实施例

本发明公开了一种可吸收波的铅离子石墨烯,包括铅离子以及石墨烯分子,所述铅离子镶嵌在石墨烯的分子晶格上,该铅离子石墨烯用于吸收核辐射以及吸收宇宙射线。

相较于现有技术,本发明的铅离子石墨烯,把铅离子镶嵌入石墨烯晶格上,借助石墨烯的本有特点,能使铅离子发挥出更好的作用。铅离子本身具有吸收核辐射以及有害宇宙射线的功能,但是铅离子相对分子质量比较大,所以单独使用十分不方便,将铅离子镶嵌入石墨烯晶格上形成铅离子石墨烯,既能够保证石墨烯本身吸收有害波的功能,又大大减轻了应用产品的重量,既方便了携带,也扩大了铅离子吸收有害波的应用范围。

本发明铅离子石墨烯的制作方法,包括以下制作过程:

s1、铅离子与石墨烯混合:将1mol铅离子液态金属溶液与3mol石墨烯材料混合,并添加非离子螯合物作为渗透剂,使石墨烯晶格充分接触铅离子;

s2、铅离子嵌入:将充分接触铅离子的石墨烯混合物料放入反应釜内进行离子嵌入反应,反应过程中控制ph值处于6.8~8.4之间,反应釜内温度为350~500℃,反应时间为8h;

s4、烘干出厂:将反应成品烘干,并测定出厂参数,符合标准的产品外运出厂。

在本实施例中,在s1中使用的石墨烯材料为n型石墨烯,该n型石墨烯为四层以下的2d石墨烯材料,以聚亨集团生产的n型号石墨烯材料购进;铅离子液态金属溶液以亚天集团生产的液态金属铅离子材料为准;在s2中使用的渗透剂为非离子螯合剂(nh4)4‧edta或(nh4)4‧ptda。

第二实施例

本发明公开了一种可吸收波的锡离子石墨烯,包括锡离子以及石墨烯分子,所述锡离子镶嵌在石墨烯的分子晶格上,该锡离子石墨烯用于吸收红外线以及紫外线。

相较于现有技术,本发明的锡离子石墨烯,把锡离子镶嵌入石墨烯晶格上,借助石墨烯的本有特点,能使锡离子发挥出更好的作用。锡离子本身具有吸收红外线以及紫外线的功能,镶嵌有锡离子的石墨烯可以装载玻璃幕墙上吸收红外线以及紫外线,可有效降低紫外线对人体的伤害,在夏天更可以降低空调的耗电量。

本发明的可吸收波的锡离子石墨烯的制作方法,包括以下制作过程:

s1、锡离子与石墨烯混合:将1mol铅离子液态金属溶液与3mol石墨烯材料混合,并添加非离子螯合物作为渗透剂,使石墨烯晶格充分接触锡离子;

s2、锡离子嵌入:将充分接触锡离子的石墨烯混合物料放入反应釜内进行离子嵌入反应,反应过程中控制ph值处于6.8~8.4之间,反应釜内温度为350~500℃,反应时间为8h;

s4、烘干出厂:将反应成品烘干,并测定出厂参数,符合标准的产品外运出厂。

在本实施例中,在s1中使用的石墨烯材料为n型石墨烯,该n型石墨烯为四层以下的2d石墨烯材料,以聚亨集团生产的n型号石墨烯材料购进;锡离子液态金属溶液以亚天集团生产的液态金属锡离子材料为准;在s2中使用的渗透剂为非离子螯合剂(nh4)4‧edta或(nh4)4‧ptda。

第三实施例

本发明还公开了一种可吸收波的铅锡离子石墨烯,包括铅离子、锡离子以及石墨烯分子,所述铅离子以及锡离子均镶嵌在石墨烯的分子晶格上,该锡离子石墨烯用于屏蔽干扰波。

相较于现有技术,本发明的铅锡离子石墨烯同时兼顾铅离子的吸收波特点以及锡离子的吸收波特点,三者相结合是非常好的屏蔽应用材料,可作为很好的隐形材料。

本发明可吸收波的铅锡离子石墨烯的制作方法,包括以下制作过程:

s1、铅锡离子与石墨烯混合:将1mol铅离子液态金属溶液、1mol锡离子液态金属溶液以及3mol石墨烯材料混合,并添加非离子螯合物作为渗透剂,使石墨烯晶格充分接触铅离子以及锡离子;

s2、铅锡离子嵌入:将充分接触铝离子以及锡离子的石墨烯混合物料放入反应釜内进行离子嵌入反应,反应过程中控制ph值处于6.8~8.4之间,反应釜内温度为350~500℃,反应时间为8h;

s4、烘干出厂:将反应成品烘干,并测定出厂参数,符合标准的产品外运出厂。

在本实施例中,在s1中使用的石墨烯材料为n型石墨烯,该n型石墨烯为四层以下的2d石墨烯材料,以聚亨集团生产的n型号石墨烯材料购进;铅离子液态金属溶液以亚天集团生产的液态金属铅离子材料为准;锡离子液态金属溶液以亚天集团生产的液态金属锡离子材料为准;在s2中使用的渗透剂为非离子螯合剂(nh4)4‧edta或(nh4)4‧ptda。

吸收波类铅、锡离子石墨烯的制造,是三晶格石墨烯上多相离子结合方式的发展,把功能性石墨烯推上一个更广阔的应用领域上。在元素特点中,铅和锡都有共同的吸收波特点,但铅和锡之间都有自有物质上的电子相位特性和表现,所以吸收波上各有特点。

铅应用于许多射线吸收或射线屏蔽等设备装置上,包括核辐射和有害的宇宙射线方面或带有辐射的装置保护上。因铅这种物质是比较重的金属,如果在应用上纯粹为铅这种物质,重量会增加很多,在许多方面的应用上都不方便。带有铅离子镶嵌的石墨烯会比应用铅金属材料轻上百倍以上。如果把铅离子装在石墨烯晶格上,铅的应用重量会大大降低,用途和应用上可广泛发挥。镶嵌在石墨烯晶格上的铅离子,用样能够发挥他的物质特性,但在重量和携带上都带来方便,因此带有铅离子的石墨烯应是未来铅吸收波的非常好用的应用材料。

铅本身是一种对环保有污染的材料,并对人类健康有害,而且带有毒性。所以一般只有特殊应用,才会用上铅。铅为非刚硬性金属,常常易于从应用品中脱离和释放出来,并会产生污染。因铅离子镶入石墨烯晶格上是稳定的镶嵌,不会脱落释出,这样就解决了环保问题,不再有铅金属脱落污染的问题发生。

铅的吸收波特性,让我们知道不但在射线上应用,还有在毫米波上的应用,甚至军事上。铅离子石墨烯应是隐形战机应用上的最佳吸收波材料,例如制作隐形油漆等应用。当然吸收波材料在日常生活中也有许多应用上,例如飞机服务人员,经常接近大气层边缘。各种射线影响比较深,有必要在衣着方面应用铅离子石墨烯制作衣物去保护自己。此外婴儿防辐射、放射性检查防辐射、医疗放射上防辐射和电厂工人等防辐射等应用也非常广泛。

锡也是一种吸收波物质,但是锡没有铅对辐射在线的威力强大。然而锡是偏向紫外线射线和红外射线方面,如果锡与铅共同应用会效果更理想。因为锡离子可以应用在紫外线和红外线的吸收上。镶嵌了锡离子的石墨烯,可装在玻璃幕墙上做紫外线和红外线吸收应用!可降低紫外线对人体伤害到400%之多。红外线阻隔,让夏天室内空调耗电费用降低到20~30%不等,提高了环保效应和省电经济效益。

所以日后锡离子石墨烯和铅离子石墨烯的配合上,又是一种新形材料应用上的重要应用材质。而且未来锡离子石墨烯也像铅离子石墨烯一样,可配合铁离子石墨烯和铝离子石墨烯一起应用,发挥不同的特性。由于锡离子石墨烯的的红外线吸收能力强,加上石墨烯的加持,有效吸收战机引擎所发出的红外线,继而降低导弹攻击的危险!可说这两者配合是一个非常好的屏蔽式应用材料,甚至军事上的最佳隐形材料。

以上公开的仅为本发明的几个具体实施例,但是本发明并非局限于此,任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。

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