[实用新型]一种石墨烯型发动机尾气净化与双发电一体化装置

权利要求书

1.一种石墨烯型发动机尾气净化与双发电一体化装置，其特征在于，包括三维多孔石墨烯尾气净化与发电复合体；所述三维多孔石墨烯尾气净化与发电复合体包括：三维多孔石墨烯集热与催化器、三维多孔石墨烯非对称性扰流阵列板、半导体热电装置、微纳米结构层、可伸缩弹性尾气绝热筒、冷却循环水通道、导热绝缘层；所述三维多孔石墨烯集热与催化器包括：三维多孔石墨烯、尾气通道、尾气净化催化剂层，所述三维多孔石墨烯的多孔中组装相变储热材料，并构成中空形态的所述尾气通道；所述尾气通道表面覆盖所述尾气净化催化剂层；所述三维多孔石墨烯非对称性扰流阵列板包括：三维多孔石墨烯、尾气净化催化剂；所述尾气净化催化剂组装在三维多孔石墨烯的孔洞及表面；所述三维多孔石墨烯非对称性扰流阵列板装配在所述尾气通道中，并固定在所述尾气通道的侧面；所述半导体热电装置包括：半导体热电片、半导体热电片电流控制器；所述半导体热电装置装配在所述三维多孔石墨烯集热与催化器的顶部、底部或侧面；装配在所述三维多孔石墨烯集热与催化器的顶部或底部的所述半导体热电装置的热端通过导热绝缘层与所述三维多孔石墨烯集热与催化器上端或下端相连接，其冷端通过导热绝缘层与冷却循环水通道相连接；装配在所述三维多孔石墨烯集热与催化器的侧面的所述半导体热电装置热端通过所述导热绝缘层与所述三维多孔石墨烯非对称性扰流阵列板相连接，其冷端通过所述导热绝缘层与所述冷却循环水通道相连接；所述可伸缩弹性尾气绝热筒包括：可伸缩弹性尾气进口绝热筒、可伸缩弹性尾气出口绝热筒，并分别对应装配在所述三维多孔石墨烯集热与催化器的两侧端面；所述微纳米结构层装配在所述三维多孔石墨烯集热与催化器的底部或顶部；所述三维多孔石墨烯尾气净化与发电复合体包括：上层三维多孔石墨烯尾气净化与发电复合体、下层三维多孔石墨烯尾气净化与发电复合体；所述上层三维多孔石墨烯尾气净化与发电复合体底部装配的所述微纳米结构层与下层三维多孔石墨烯尾气净化与发电复合体顶部装配的所述微纳米结构层叠置相对应，并与所述三维多孔石墨烯非对称性扰流阵列板、可伸缩弹性尾气绝热筒共同构成叠层摩擦式纳米发电器结构。

2.根据权利要求1所述的石墨烯型发动机尾气净化与双发电一体化装置，其特征在于，所述三维多孔石墨烯非对称性扰流阵列板形态包括：三维多孔石墨烯非对称性扰流平面型阵列板、三维多孔石墨烯非对称性扰流曲面型阵列板或三维多孔石墨烯非对称性扰流波浪型阵列板；所述上层三维多孔石墨烯尾气净化与发电复合体和下层三维多孔石墨烯尾气净化与发电复合体分别采用不同形态的所述三维多孔石墨烯非对称性扰流阵列板。

3.根据权利要求1所述的石墨烯型发动机尾气净化与双发电一体化装置，其特征在于，所述三维多孔石墨烯集热与催化器中的三维多孔石墨烯包括：三维多孔石墨烯海绵、三维多孔石墨烯水凝胶、三维多孔石墨烯气凝胶、三维多孔石墨烯泡沫或三维多孔氧化石墨烯组装体，并向其中添加石墨烯纳米片、纳米碳管或纳米材料构成导热加强型三维多孔石墨烯复合材料；所述三维多孔石墨烯组装相变储热材料的方式包括：针对三维多孔石墨烯表面及孔洞进行物理或化学修饰，以及采用的组装方法包括：吸附法、真空浸渍法、分子灌注法、电沉积法、溶剂水热法、化学气相沉积法、溶胶凝胶法、原位聚合法、氧化石墨烯包覆法、定向流动组装法、气液界面自组装法或冷冻干燥法。

4.根据权利要求1所述的石墨烯型发动机尾气净化与双发电一体化装置，其特征在于，所述微纳米结构层采用微纳米线、微纳米棒、微纳米管、微纳米球、微纳米颗粒、微纳米沟槽、微纳米锥、微纳米复合材料、微纳米结构图案、微纳米编织物或不同摩擦电极序微纳米聚合物形成。

5.根据权利要求1所述的石墨烯型发动机尾气净化与双发电一体化装置，其特征在于，所述尾气净化催化剂层中的催化剂包括：RtRh催化剂、RtRhPd催化剂、全Pd(钯)催化剂、稀土CeO、La₂O₃催化剂或稀土复合型催化剂。