[发明专利]一种钛量子点掺杂石墨烯基电加热板及电加热装置

权利要求书

1.一种钛量子点掺杂石墨烯基电加热板，其特征在于，包括绝缘层及设置于所述绝缘层上的石墨烯导电膜；

所述石墨烯导电膜的制备方法按重量份计，包括以下步骤：

制备石墨烯分散液：提供石墨粉，采用改性的Hummers法制备氧化石墨烯，经离心、重悬制得5～150mg/mL的石墨烯分散液；

制备钛量子点分散液：提供钛原料，采用液相剥离法对所述钛原料进行剥离，经离心、重悬制得5～80mg/mL的钛量子点分散液；

制备石墨烯-炭黑色浆：取50～250份第一分散剂并搅拌，向第一分散剂中缓慢加入15～40份石墨烯分散液及5～25份导电炭黑，得到石墨烯-炭黑色浆；

制备钛量子点浆体：取50～250份第一分散剂并搅拌，向第一分散剂中缓慢加入40～120份钛量子点分散液以及剥离树脂5～20份，制得钛量子点浆体；

制备钛量子点掺杂石墨烯基混合液：分别将钛量子点浆体及50～200份第二分散剂缓慢滴加到搅拌的石墨烯炭黑色浆中，滴加完成后将混合液转移至70～100℃的高压反应釜中，反应0.5～2h后自然冷却，反应过程中持续搅拌，制得钛量子点掺杂石墨烯基混合液；

制备钛量子点掺杂石墨烯基导电油墨：搅拌钛量子点掺杂石墨烯基混合液的同时，向钛量子点掺杂石墨烯基混合液中添加0.5～2.5份结构稳定剂、0.5～2.5份聚丙烯腈-马来酸酐共聚物以及5～10份流平剂，添加完成后持续搅拌0.5～6h，制得钛量子点掺杂石墨烯基导电油墨；

制备钛量子点掺杂石墨烯基电加热板：提供绝缘层，通过刮涂、旋涂、直写、丝印或者喷墨打印在绝缘层上布置钛量子点掺杂石墨烯基导电油墨，固化后得到钛量子点掺杂石墨烯基电加热板；

所述聚丙烯腈-马来酸酐共聚物的聚合度为50～500。

2.如权利要求1所述的钛量子点掺杂石墨烯基电加热板，其特征在于，在制备石墨烯分散液过程中，将制备的氧化石墨烯转移至高温碳化炉进行高温碳化30～90s，高温碳化炉中充填惰性气体，高温碳化炉的温度为500～1200℃，将高温膨胀的氧化石墨烯制成5～150mg/mL的石墨烯分散液。

3.如权利要求1所述的钛量子点掺杂石墨烯基电加热板，其特征在于，在制备钛量子点分散液过程中，将所述钛原料加入至极性溶剂中，在冰浴环境下采用探头超声10-15h；

所述探头超声结束后，再采用水浴超声，所述水浴超声时间为6-15h，所述水浴的温度保持5-15℃；

所述水浴超声结束后，进行离心和重悬得到钛量子点分散液。

4.如权利要求1所述的钛量子点掺杂石墨烯基电加热板，其特征在于，在制备石墨烯-炭黑色浆过程中，所述第一分散剂包括1～10mol/L的强酸溶液、乙醇及纤维素衍生物，其中，强酸溶液、乙醇及纤维素衍生物质量配比为10:50～300:5～20；

所述强酸溶液为盐酸溶液或者硫酸溶液，所述纤维素衍生物为甲基纤维素、乙基纤维素、羟甲基纤维素、羟乙基纤维素、醋酸纤维素及硝酸纤维素中的一种或多种的组合。

5.如权利要求1所述的钛量子点掺杂石墨烯基电加热板，其特征在于，在制备钛量子点浆体过程中，所述剥离树脂为环氧树脂、聚二甲基硅氧烷树脂、聚碳酸酯树脂、聚氨酯树脂、丙烯酸树脂、水性醇酸树脂、酚醛树脂和硅丙树脂中的一种或多种的组合。

6.如权利要求1所述的钛量子点掺杂石墨烯基电加热板，其特征在于，在制备钛量子点掺杂石墨烯基混合液过程中，所述第二分散剂包括丙二醇、环己醇、松油醇、乙醇、乙二醇、异丙醇及醋酸乙酯中的一种或多种的组合。

7.如权利要求1所述的钛量子点掺杂石墨烯基电加热板，其特征在于，在制备钛量子点掺杂石墨烯基混合液过程中，分别将钛量子点浆体及50～200份第二分散剂缓慢滴加到搅拌的石墨烯炭黑色浆中，滴加完成后先将混合液转移至微波消解仪中进行微波消解5～15min，微波消解的温度为65～70℃，功率为280～330W。