普乐斯等离子清洗机行业观察，等离子体制备石墨烯有望实现工业化生产
文章导读：普乐斯等离子清洗机行业观察，中国科学技术大学工程科学学院热科学和能源工程系教授夏维东研究团队与合肥碳艺科技有限公司合作，指出“利用磁分散电弧产生大面积均匀热等离子体生成石墨烯”的新方法，攻克了热等离子体技术或高能耗、或產品均匀性低和生产稳定性缺乏的技术难题，有机会实现规模化持续生产。
普乐斯等离子清洗机行业观察，中国科学技术大学工程科学学院热科学和能源工程系教授夏维东研究团队与合肥碳艺科技有限公司合作，指出“利用磁分散电弧产生大面积均匀热等离子体生成石墨烯”的新方法，攻克了热等离子体技术或高能耗、或產品均匀性低和生产稳定性缺乏的技术难题，有机会实现规模化持续生产。
不一样的模式电弧CCD图像与石墨烯样品检测结果
石墨烯拥有优良的光学、电学、力学特性，被认定是一款将来革命性的功能和结构的材料，在能源环境、生物医liao、电子器件、化工和航空航天等诸多领域拥有重要的应用。选用射频感应加热和微波加热等离子体制取石墨烯能源消耗高，很难工业化应用。热等离子体热解碳氢化合物生成石墨烯，由于等离子体电导率伴随溫度增长快速上升，致使电弧自动收缩到较小的範圍，对於生成石墨烯标准的毫秒级反应时间，难以达到均匀加热，產品均匀性差，能源消耗高。选用课题组研制的磁分散电弧产生大面积均匀等离子体的技术，解决了等离子体对物料快速均匀加热问题。
所制取的石墨烯平面尺寸50-300nm，层数2-5层，表现出较好的晶体结构和超大的比表面积，產品均匀性好；制取方法及设备方便，一步生成，不需要还原，且不需要基底、催化剂、溶液或酸，收率高约（14%），能源消耗低约0.4kW·h/g，成本费用低，具有实现低成本规模化持续生产的前景。
研究工作研究了等离子参数、原料气体组成与纳米石墨烯形态、层数及缺陷相互之间的关系，与此同时阐明了产生高纯度石墨烯需要的技术条件。结合等离子体反应器流场温度场的数值模拟和化学反应动力学计算，指出石墨烯可能的产生机制：低碰撞频率的成核前驱体有利于产生片层（sheet-like）核心，并在富氢和高溫的等离子体环境中保持平面生长。石墨烯产生机制的阐明，为產品生产控制给予了理论指导。
本文来源：中国科学技术大学
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