[发明专利]一种固体聚合物碳源电化学沉积技术及装置

权利要求书

1.一种固体聚合物碳源电化学沉积技术，其特征在于：第一步，将基体与固体聚合物碳源放入加热管中，加热管封闭，为保证后续隔绝空气；第二步，加热管抽真空并通入惰性气体；第三步，打开直流电源供电，采用激光或高温炉加热，高温炉启动后按照一定的加热速度升温，达到最高温度后按照一定的降温速度降温，使固体聚合物碳源高温加热裂解，得到游离的碳原子或者短碳链；第四步，关闭高温炉，关闭惰性气体定量输出装置，打开左管塞，取出石墨烯或石墨涂层基体。

2.根据权利要求1所述的一种固体聚合物碳源电化学沉积技术，其特征在于：激光或高温炉加热的加速速度为30～50℃/min，最终加热温度范围为800～1000℃，冷却速率30～50℃/min。

3.根据权利要求1所述的一种固体聚合物碳源电化学沉积技术，其特征在于：固体聚合物碳源为聚烯烃。

4.一种固体聚合物碳源电化学沉积装置，其特征在于：主要包括气体排出管、左管塞、直流电源、高温炉、加热管、右管塞、气体通入管、惰性气体定量输出装置、导电棒、夹持装置、尾气处理装置、绝缘密封圈、基体、石英舟和固体聚合物碳源，其中，惰性气体定量输出装置与加热管之间采用耐热管连接，加热管放置在高温炉中；加热管内放置基体和石英舟，石英舟内盛有固体聚合物碳源，基体和石英舟放在加热管的中心位置；加热管两端配备有管塞，管塞分为左管塞和右管塞，加热过程中进行密封形成惰性气体保护空间；夹持装置在加热管内部，并通过导电细棒或导电线连接到外部的电源，电源配有电阻；左管塞或者右管塞开有微孔，直流电源连接导电棒或导电线穿过微孔进入加热管内，给基体提供电压或者电场，微孔与导电棒或导电线之间设有绝缘圈；夹持装置固定基体，夹持装置为金属导电材料。

5.根据权利要求4所述的一种固体聚合物碳源电化学沉积装置，其特征在于：基体和石英舟两者最远距离小于10cm。

6.根据权利要求4所述的一种固体聚合物碳源电化学沉积装置，其特征在于：通加热管开孔或者设有支管，导电细棒或导电线通过孔或者支管进入加热管内，提供电压或者电场。

7.根据权利要求4所述的一种固体聚合物碳源电化学沉积装置，其特征在于：夹持装置拆换为两电极板，通过外部电源在两电极板中间产生电场，基体材料放在两电极板中，在电场作用下促进石墨烯在基体上的生长制备。

8.根据权利要求4所述的一种固体聚合物碳源电化学沉积装置，其特征在于：基体包括SiC基体、Ni基体、Cu基体或碳纤维、玻璃纤维。