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超重力法制备石墨烯技术
石墨烯作为化工新材料是目前的研究热点,其规模化制备是难点。超重力旋转床作为一种新型反应器,在化工过程强化等领域具有总要的应用,且无明显放大效应。以超重力旋转床作为石墨(氧化石墨)剥离和还原的反应器制备石墨烯,具有效率高、产品质量及应用性能好等特点。目前已达到中试水平。 本技术属于石墨烯制备技术领域,具体涉及到用超重力法以石墨为原料制 备高性能石墨烯的方法。石墨烯是目前发现的唯一存在的二维自由态原子晶体,是构成石墨、碳纳 米管、富勒烯等碳材料的基本结构单元,具有优良的导电性、导热性、高强度、 高透明度和超大的比表面积及良好的生物相容性,在复合材料、电子器件、电 能储存装置、生物传感器、催化剂载体等领域具有良好的应用效果及前景,是 目前最热研究领域之一,也有大量的潜在需求。实现其高性能低成本规模化制 备是其应用的前提和保障,因此更是人们关注和研究的焦点。 现有的石墨烯制备方法很多,如:机械剥离、化学气相沉积、液相剥离法、 化学氧化-剥离-还原、碳纳米管切割以及完全有机合成等。在这些方法中,机 械剥离法虽然能得到高性能的石墨烯,但产量很小,主要用于科学研究;化学 气相沉积法虽然可合成量较大的产品,但设备复杂且成本较高,限制了其应用; 完全有机合成法得不到大面积的石墨烯片。低成本剥离法和化学氧化-剥离-还 原法通常以廉价的石墨为原料,在低温常压下进行制备,其成本较低且易放大规模,是石墨烯规模合成的重点研究方向。 目前用于剥离的装置主要有超声波清洗器、微波炉、球磨机、超临界装置 等。在这些装置中,超声波清洗器虽然使用的最多,但其剥离时间长、产率低、 对石墨烯片的晶体完整性和结构破坏大,影响其导电性和其他应用性能;微波炉剥离利用微 波炉加热集中、功率大的特点,加热使石墨或预氧化石墨迅速膨胀,达到剥离 的效果,该方法过程较为剧烈,产物损失不可控,而且所得到的石墨烯缺陷较多;球磨机制备出来的石墨烯片小;超临界装置制备成本高、需要反复多次剥离才能达到较好的效果, 不适于规模化连续生产)。所以如何找到一种可以大规模剥离且对石墨烯性能影响小的剥离方 法和装置是本领域需要解决的一个问题。 超重力技术是利用比地球重力加速度大得多的超重力环境对传质、传热过 程和微观混合过程进行强化的新技术,在地球上通过旋转产生模拟的超重力环 境而获得。它能够大幅度提高反应的转化率和选择性,显著地缩小反应器的体 积,简化工艺、流程,实现过程的高效节能,减少污染排放。在超重力旋转床 内气体呈连续相均匀分布,液体被分散成大量的液滴、液丝和液膜,具有极大 的比表面积。研究表明:在超重力环境下相间传质速率比传统塔器提高1~3 个数量级,微观混合和传质过程得到极大强化。超重力过程强化技术已被大量 用作需要对相间传递过程进行强化的多相过程,和需要对相内或拟均相内微观 混合强化的混合与反应过程,并达到了工业化水平或中试水平。目前还没有出 现过将超重力技术应用在石墨领域的例子。 本项目要解决的技术问题是提供一种超重力法制备石墨烯的方法;通过对 石墨进行预处理,使石墨的层间距增大,之后在超重力旋转床中剥离预处理石 墨,得到石墨烯;该制备方法简单易行,低成本、高产量,适合大规模生产, 具有广泛的应用前景,该方法制备的石墨烯具有很高的导电率和极少的缺陷。 本发明提供一种超重力法制备石墨烯的方法,包括以下步骤: 1)以石墨为原料,对石墨进行预处理,使石墨的层间距增大,得到预处 理石墨; 2)在超重力旋转床中剥离预处理石墨,得到石墨烯。
北京化工大学 2021-02-01
非损伤重力感知分析系统(GRASS)
  植物在重力引导下的生长称为植物的向重力性。根向重力是植物适应陆地环境的重要过程。植物向重力性反应的第一步是感受重力信号。目前,关于重力信号感受的机制有两种假说:一是淀粉平衡石 (statolith) 假说,二是原生质体压力假说。植物根冠的柱状细胞和茎的维管束鞘细胞中存在淀粉体,这些淀粉体被命名为平衡石。中柱细胞和内皮层细胞通过淀粉体的沉降来感受重力变化。生长素在调节植物根系向重力作用中发挥重要作用,但生长素促进重力感知的分子机制及随后的反应尚不清楚。   非损伤微测技术(Non-invasive Micro-test Technology, NMT)是通过测定活体动植物组织、细胞与内/外环境间Ca2+/Cd2+/Na+/K+/NO3-/NH4+/O2...交换量的实时变化,揭示基因功能的一种新技术。目前已被103位诺贝尔奖得主所在单位,以及北大/清华/中科院使用。 应对挑战: 重力研究中对于活体样品基因功能方面的检测手段匮乏 样品检测过程中样品重力变化与检测设备的结合方式是一个难点 重力变化过程中生理指标的实时监测 解决方法: 非损伤重力感知分析系统(GRASS)是基于非损伤微测技术的底层核心技术,是能够检测活体样品基因功能的技术 非损伤重力感知分析系统(GRASS)配有立体可移动旋转样品固定装置,可对样品施加不同方向的重力并能实时检测 非损伤重力感知分析系统(GRASS)能够进行长时间的监测,为重力变化过程中,比较分子、离子流动速率,提供长时间的数据结果 产品介绍 名称:非损伤重力感知分析系统(GRASS) 型号:NMTG-100 品牌:旭月 产地:中国 功能特点 1.基本功能: 检测样品所受重力发生变化时的生理指标变化 配备立体可移动旋转样品固定装置,对样品施加不同方向的重力 检测指标:Ca2+、H+、K+、Na+、Cd2+、Cl-、NH4+、NO3-、Mg2+、Pb2+、Cu2+、O2、H2O2、IAA 2.性能参数: 工作电压:220V 最短检测周期:5s 离子分子浓度测量精度:10-6M 离子分子流速测量精度:10-12mol·cm-2·s-1 传感器最小移动距离:1μm 立体显微成像系统分辨率:1920×1080 3. 软件参数: 操作界面:中文 检测指标模块化可选 离子流速、浓度检测软件模块(包含:Ca2+、H+、K+、Na+、Cd2+、Cl-、NH4+、NO3-、Mg2+ 、Pb2+、Cu2+) 分子流速、浓度检测软件模块(包含:O2、H2O2、IAA) 支持中英文输入、标记与记录 可直接输出流速、浓度数据和折线图,无需额外换算
旭月(北京)科技有限公司 2021-08-23
三维重力博弈棋盘
   博弈数学教育课程教学活动主要面向7-18岁青少年,通过体验式活动教学游戏,培养青少年的数理逻辑、博弈思维、团队合作、独立思考、创新、自定义及设计、沟通表达等综合能力。活动课程采用活动体验式教学方法,这种方法强调学生为主,兴趣入手,让学生通过兴趣驱动来学习,在快乐中学习,在快乐中理解知识,在快乐中寻找自己的答案。
北京中教启星科技股份有限公司 2021-08-23
难熔金属超重力熔铸技术和工艺
极端环境制造技术是指在外场辅助作用下的材料制造技术。利用外场提供的极强能量与物质的超常交互作用,实现强能场与被加工材料之间的能量传递与转化,从而获得常规条件下难以实现的高性能材料。中科院理化所采用超重力燃烧合成极端制造技术,为高性能难熔金属材料提供制造技术和工艺。
中国科学院大学 2021-04-10
一种重力式养殖网箱
本实用新型提出了一种重力式养殖网箱,涉及网箱的技术领域。本实用新型包括框架,框架上设有网衣,框架的上部为圆柱型,下部为圆台型,框架的顶部设有上横杆,框架的底部设有下横杆,框架的底部和下横杆上均设有网坠;框架上可拆卸式连接有竖直设置的第一支撑杆和倾斜设置的第二支撑杆,框架上设有固定罩,固定罩上设有固定凹槽,第一支撑杆和第二支撑杆上均设有与固定凹槽相适配的卡块;网衣上设有固定带,网衣通过固定带分别与第一支撑杆、第二支撑杆、下横杆连接。本实用新型设置了上下两层结构,利用圆台型下层结构,充分增加了网箱的结构稳定性,这种弧度设置的网箱迎合不同方向海流的波动,减缓了海浪对网箱的冲击,避免了网箱的漂移。
青岛农业大学 2021-04-13
超重力法制备纳米聚苯胺纤维技术
纳米聚苯胺纤维在防腐涂料、超级电容器等领域具有重要的应用前景。超重力旋转床作为一种新型反应器,在化工过程强化等领域具有总要的应用,且无明显放大效应。采用超重力法制备纳米聚苯胺纤维,具有反应速度快,产品形貌均一,长径比大,分散性好等特点。目前已达到中试水平。
北京化工大学 2021-02-01
超重力场下制备复合陶瓷涂层技术
一种在超重力场中制备纳米和纳米复合陶瓷涂层的方法,涉及纳米复合陶瓷材料的制备。将制备好的复合陶瓷涂层的溶液注入离心装置,离心桶的转速逐渐调到1000~20000转/分钟,保持1~100分钟,之后在稳定的转速下,逐渐分级提高加热炉的温度到200~1000℃,保温10~600分钟,接着冷却到室温。通过在离心装置中产生的超重力场,使溶液中的胶粒、化学沉淀物,以及陶瓷粉、陶瓷纤维、金属粉、金属纤维受到一个与基体表面垂直的力,挤压到样品表面,并通过温度逐渐上升,使溶剂挥发掉,沉积物发生热解、氧化、烧结等过程,从而形成结构、成分和厚度可控,且结构致密的纳米陶瓷涂层,以及纳米陶瓷与微米的陶瓷粉、陶瓷纤维等复合的各种陶瓷涂层。金属管内制备出Al2O3-SiO2纳米-微米复合陶瓷涂层、Al2O3纤维-SiO2复合陶瓷涂层,在平面材料表面制备出多种纳米-微米复合、陶瓷纤维复合的各种厚度可控的陶瓷涂层。
北京科技大学 2021-04-11
大型铝合金铸件反重力铸造工艺与装备
铸造方法、铸造设备、铸件热处理工艺控制四个方面 进行了研究和攻关,开发了 10项新技术,解决了国防工业领域一系列重 要构件的制造技术难题。其关键技术包括:高性能铸造铝合金的冶炼与 熔体处理技术,大型复杂薄壁铝合金、镁合金结构件的反重力铸造,系 列化反重力铸造设备,以及其它铸造工艺与辅助料的配料。性能指标: 1. 从数10kg到2
西北工业大学 2021-04-14
一种智能建筑重力给水监控系统
本实用新型公开了一种智能建筑重力给水监控系统,对楼顶重力给水水箱的水位进行监测,每个水箱从高至低依次设有超高水位、停泵水位、启泵水位和超低水位,通过四个液位传感器进行采集,当高、低水位超限时,启动水位报警器,根据水箱水位的高低启动主给水泵给水箱注水,通过检测电路监测主给水泵的工作状态,当主给水泵出现故障时,启动备用给水泵,若备用给水泵出现故障,启动故障报警器进行报警,实现智能化功能,有效提高重力给水的科学管理水平,减轻劳动强度,保证用水质量和节约能耗。
安徽建筑大学 2021-01-12
一种等离子加速器
成果描述:本实用新型公开了一种等离子加速器,包括连接座,所述连接座上开设有放置孔,且放置孔沿连接座的长度方向设置,所述放置孔的周边内壁上均设有滑轨,且放置孔内滑动安装有加速器本体,所述加速器本体的周边外壁均固定安装有滑块,且滑块滑动安装于滑轨上;所述连接座的一侧固定安装有位于放置孔周边的第一密封条和卡块,且卡块位于第一密封条的内侧,所述连接座的另一侧固定安装有位于放置孔周边的第二密封条,且连接座的另一侧开设有位于放置孔周边的卡槽,所述卡槽与卡块相适配,且卡槽位于第二密封条的内侧。本实用新型能够便于拆装,且能够便于进行组合,从而能够便于进行多次加速,结构简单,使用方便。市场前景分析:本实用新型能够便于拆装,且能够便于进行组合,从而能够便于进行多次加速,结构简单,使用方便。与同类成果相比的优势分析:国内领先
成都大学 2021-04-10
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