[发明专利]一种激光诱导工业大麻制备石墨烯材料的方法

权利要求书

1.一种激光诱导工业大麻制备石墨烯材料的方法，其特征在于，以工业大麻为包括碳前体的材料，利用激光照射诱导其中碳前体转化为石墨烯，制备石墨烯材料，其中，石墨烯材料为多孔石墨烯包覆纤维材料，石墨烯材料由多根表面包覆石墨烯的大麻纤维组成，各大麻纤维之间存在孔洞以形成多孔结构，具体包括以下步骤：

(1)将工业大麻制备成为包括碳前体的材料，其中，工业大麻为片状工业大麻麻皮；

(2)将包括碳前体的材料进行碳化处理，所述的碳化处理的形式包括：表面碳化、部分碳化；

(3)通过激光扫描的方式对碳化处理后的片状工业大麻麻皮进行激光诱导石墨烯，制备多孔石墨烯包覆纤维材料的石墨烯材料，其中，激光波长为紫外200-400nm，可见400-760nm或红外760-14000nm。。

2.根据权利要求1所述的一种激光诱导工业大麻制备石墨烯材料的方法，其特征在于，所述的包括碳前体的材料中可添加碳基材料；

所述的碳基材料包括焦炭、木炭或石墨。

3.根据权利要求1所述的一种激光诱导工业大麻制备石墨烯材料的方法，其特征在于，步骤(2)中所述的碳化处理可在低氧条件、保护气氛条件或真空条件下进行；

所述的碳化处理可通过控制温度、时间参数实现对工业大麻中碳前体材料的不同程度的碳化效果；

4.根据权利要求1所述的一种激光诱导工业大麻制备石墨烯材料的方法，其特征在于，步骤(2)中所述的碳化处理前可采用阻燃剂对包括碳前体的材料进行预处理。

5.根据权利要求1所述的一种激光诱导工业大麻制备石墨烯材料的方法，其特征在于，步骤(2)中所述的碳化处理通过加热的方式实现，具体方式可选自：电阻炉加热、红外线加热、激光照射加热、微波辐射加热，或它们的组合。

6.根据权利要求5所述的一种激光诱导工业大麻制备石墨烯材料的方法，其特征在于，所述的微波辐射加热的能量密度需大于碳前体材料碳化的能量密度阈值。

7.根据权利要求1所述的一种激光诱导工业大麻制备石墨烯材料的方法，其特征在于，步骤(3)所述的激光诱导石墨烯过程中添加催化剂，用于加快激光诱导石墨烯的过程，并促进材料内部的激光诱导石墨烯转化；

所述的催化剂选自：碳量子点、石墨量子点、石墨烯量子点、氧化石墨烯量子点的一种或多种组合。

8.根据权利要求1所述的一种激光诱导工业大麻制备石墨烯材料的方法，其特征在于，步骤(3)中所述的激光可为连续激光或脉冲激光，或连续与脉冲激光的组合；

其中，连续激光对工业大麻产生加热效果，而脉冲激光的脉冲选择在毫秒或微秒；毫秒或微秒脉冲激光的热冲击作用产生的局部高温使碳前体中的化学键断裂。

9.根据权利要求1所述的一种激光诱导工业大麻制备石墨烯材料的方法，其特征在于，步骤(3)中所述的激光扫描的方式选自：焦点位置小光斑单次扫描，焦点位置小光斑多次扫描，或离焦位置大光斑单次扫描。