[发明专利]自支撑石墨烯壁电极及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种自支撑石墨烯壁电极在采集脑电信号中的应用，其特征在于，自支撑石墨烯壁电极包括中空结构的石墨烯壁微管和一端紧密插接于所述石墨烯壁微管内，另一端穿出所述石墨烯壁微管的钽丝，所述钽丝的直径为0.5～0.7mm，所述钽丝的长度为18～20cm，所述石墨烯壁微管的外径为1.2～1.5mm，所述石墨烯壁微管的长度为5～8cm，所述石墨烯壁微管内远离钽丝的一端内填充导电介质，且所述导电介质与所述钽丝不接触。

2.如权利要求1所述的应用，其特征在于，所述自支撑石墨烯壁电极通过以下方法制备：

以甲烷为碳源、氮气为辅助气体，钽丝为支撑体，通过对所述支撑体通交流电，进行化学气相沉积，在所述钽丝外沉积形成石墨烯壁微管，抽出其中的钽丝，使得钽丝的一端位于所述石墨烯壁微管内，另一端位于所述石墨烯壁微管外，向每一根石墨烯壁微管内注入导电介质，钽丝与导电介质不接触避免断路。

3.如权利要求2所述的应用，其特征在于，所述导电介质为饱和氯化钠-CMC-Na溶液，拔出钽丝，向石墨烯壁微管内注入饱和氯化钠-CMC-Na溶液，饱和氯化钠-CMC-Na溶液从石墨烯壁微管与头皮接触的开口位置流出以提高导电性能，再将钽丝插入至石墨烯壁微管内，钽丝不与饱和氯化钠-CMC-Na溶液接触防止短路。

4.如权利要求2所述的应用，其特征在于，所述导电介质为银，不拔出钽丝，通过石墨烯壁微管另一端开口向其内部注入导电银浆，将该端朝上烤干至导电银浆凝固，切割或打磨开口一端，使得石墨烯壁微管的管壁与凝固于内部的银浆相齐平，向外抽拉钽丝，将钽丝与凝固的银浆相分离防止短路。

5.如权利要求1所述的应用，其特征在于，所述自支撑石墨烯壁电极通过以下方法制备：

S1，清洗钽丝、干燥；

S2，将干燥后的钽丝置于CVD反应室，在单根钽丝上加载15～25A的电流，通入氮气和甲烷进行化学气相沉积，其中，甲烷流量为20～50mL/min，氮气流量为30～100mL/min，气压为5200～5466Pa下，化学气相沉积温度为1100～1400℃，化学气相沉积时间45～90min；

S3，化学气相沉积结束以后，冷却2～5h后打开CVD反应室取下钽丝，钽丝外生长形成石墨烯壁，由于热应力作用，钽丝与石墨烯壁微管之间存在缝隙，向外抽拉部分钽丝，向每一根石墨烯壁微管内注入导电介质，钽丝与导电介质不接触避免断路，可获得所述自支撑石墨烯壁电极。

6.如权利要求5所述的应用，其特征在于，所述导电介质为饱和氯化钠-CMC-Na溶液，拔出钽丝，向石墨烯壁微管内注入饱和氯化钠-CMC-Na溶液，饱和氯化钠-CMC-Na溶液从石墨烯壁微管与头皮接触的开口位置流出以提高导电性能，再将钽丝插入至石墨烯壁微管内，钽丝不与饱和氯化钠-CMC-Na溶液接触防止短路。

7.如权利要求5所述的应用，其特征在于，所述导电介质为银，不拔出钽丝，通过石墨烯壁微管另一端开口向其内部注入导电银浆，将该端朝上烤干至导电银浆凝固，切割或打磨开口一端，使得石墨烯壁微管的管壁与凝固于内部的银浆相齐平，向外抽拉钽丝，将钽丝与凝固的银浆相分离防止短路。