[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有效
申请号: | 202010296531.5 | 申请日: | 2020-04-15 |
公开(公告)号: | CN111432509B | 公开(公告)日: | 2022-02-11 |
发明(设计)人: | 吴立刚;叶德林;胡柱东;彭令;曾垂彬;孔金波;刘秋明;马宇飞 | 申请(专利权)人: | 广东康烯科技有限公司 |
主分类号: | H05B3/34 | 分类号: | H05B3/34;C09K11/65 |
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地址: | 528311 广东省佛山市*** | 国省代码: | 广东;44 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 量子 掺杂 石墨 烯基电 加热 装置 | ||
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。
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