[发明专利]调控烯碳材料红外发射率的方法及其应用

说明书

本发明提供一种调控烯碳材料红外发射率的方法及应用，通过对烯碳材料进行掺杂来调控烯碳材料的红外发射率。本发明提出的一种调控烯碳材料红外发射率的方法有望适应烯碳材料在不同场景中的应用，同时推动烯碳在材料发射率标定等新型领域的应用。

技术领域

本属于碳材料领域，具体涉及一种调控石墨烯红外发射率的方法。

背景技术

烯碳材料具有优异的红外辐射特性，例如石墨烯的红外辐射率一般大于0.7，被广泛应用于辐射加热、光热转换等领域(Gao,C.et al.Nat.Commun.2020,11,6368；Silva,S.R.et al.Sci.Adv.2016,2,e1501238)。然而，高的红外发射率在某些特定场景中(如传导加热)会造成过多的能量耗散。考虑到烯碳不同的应用场景，需要发展一种调控烯碳材料红外发射率的方法，以满足烯碳材料在不同场景中的应用。

需注意的是，前述背景技术部分公开的信息仅用于加强对本发明的背景理解，因此它可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供一种调控烯碳材料红外发射率的方法、通过该方法制备的烯碳材料及包含该烯碳材料的器件，以解决现有烯碳材料红外发射率难以精确调控的问题。

本发明一方面提供一种调控烯碳材料红外发射率的方法，通过对烯碳材料进行掺杂来调控烯碳材料的红外发射率。

根据本发明的一实施方式，所述掺杂为：晶格掺杂、吸附掺杂中的一种或两种。

根据本发明的另一实施方式，通过化学气相沉积在烯碳材料晶格中掺杂异质原子。

根据本发明的另一实施方式，所述异质原子选自硼、氮、磷、硫、氟、氯中的一种或多种。

根据本发明的另一实施方式，以经过所述晶格掺杂的烯碳材料的总摩尔量为100％计，所述异质原子掺杂量0.05-10％。

根据本发明的另一实施方式，所述吸附掺杂为：将化学试剂吸附于烯碳材料表面进行掺杂，所述化学试剂包括四氯合金酸、硝酸、盐酸、二亚乙基三胺、氨中的一种或多种。

根据本发明的另一实施方式，所述吸附掺杂为将溶解所述化学试剂的溶液浸润所述烯碳材料，所述溶液中所述化学试剂的浓度为0.01-10mol/L，浸润时间为0.05-5h。

根据本发明的另一实施方式，所述烯碳材料选自石墨烯、氧化石墨烯、碳纳米管、纳米碳球中的一种或多种。

本发明另一方面提供一种由上述方法制备的烯碳材料。

本发明另一方面还提供一种包含上述烯碳材料的器件。

本发明提出的一种调控烯碳材料红外发射率的方法，通过对烯碳材料进行掺杂来调控烯碳材料的红外发射率。该方法有望适应烯碳材料在不同场景中的应用，同时推动烯碳在材料发射率标定等新型领域的应用。

附图说明

图1是实施例1制备的石墨烯掺杂前后拉曼光谱峰变化。

图2是实施例1不同前驱体比例下石墨烯发射率的变化。

图3是实施例2溶剂处理前后石墨烯膜面电阻变化。

图4是实施例2溶剂处理前后石墨烯膜红外发射光谱对比。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明作详细说明。