權利要求書： 1.一種催化劑輔助微波激勵金屬放電制備石墨烯的方法，其特征在于，所述方法包括：
(1)將催化劑材料與碳源均勻混合；
(2)在耐高溫容器底部鋪一層催化劑材料，作為底層輔助放電材料，然后將步驟(1)中的催化劑與碳源的混合粉末均勻平鋪在底層輔助放電材料上，混合粉末的厚度5?20mm之間；蓋上裝有金屬絲陣列的蓋子，將容器放入無氧環境的微波專用設備之中；
(3)開啟無氧環境保持設備，使微波專用爐內的氧氣濃度低于5％以內，然后再開起微波專用爐電源，輻射微波之后微波激勵金屬絲陣列的中的電子活躍運動，引起尖端放電，并且底部的催化劑材料也吸收微波，不僅能快速將碳源升溫到500℃以上，還能產生等離子體，引導頂部金屬絲陣列產生的等離子體作用在碳源上；強等離子體流引起碳源中的碳類化學鍵斷裂，發生重組排布，形成石墨烯；
(4)關閉微波電源，取出耐高溫容器中放電反應后的粉末，用微米級的細篩將坩堝內的粉末分離開來；細粒徑的粉末達到制備標準，下料裝袋；粗粒徑的粉末收集起來，用于步驟(1)中的混料操作；
所述方法原理包括：在無氧密閉的微波輻射環境中，高導電的催化劑材料吸收微波，產生局域高溫和局域等離子體，增強微波誘導金屬絲陣列的前端快速放電，產生高密度、持續性的電爆，碳源在高溫、高活性的等離子體流環境中，碳原子被還原、氣化后重組成石墨烯。
2.根據權利要求1所述的一種催化劑輔助微波激勵金屬放電制備石墨烯的方法，其特征在于，所述催化劑材料是蠕蟲石墨、石墨烯或者金屬/金屬氧化物的納米顆粒粉末；
所述碳源為碳質材料或生物質材料，碳質材料為竹炭、石墨、木炭或活性炭，生物質材料為秸稈。
3.根據權利要求1所述的一種催化劑輔助微波激勵金屬放電制備石墨烯的方法，其特征在于，所述金屬絲陣列中的金屬絲的直徑小于2mm，金屬絲是耐高溫的鎢絲、具備耐高溫、低電子逸出功率、高微波吸收率特性的合金材料、或金屬與吸波材料的混合物；
所述金屬絲陣列中的金屬絲豎直排列在蓋子上，然后金屬絲陣列的一面朝下蓋在混合粉末上，距離混合粉末1?3mm的距離。
4.根據權利要求1所述的一種催化劑輔助微波激勵金屬放電制備石墨烯的方法，其特征在于，所述耐高溫容器是剛玉坩堝、剛玉莫來石坩堝、熔融石英坩堝、陶瓷坩堝或硅酸鋁坩堝。
5.根據權利要求1所述的一種催化劑
聲明：
“催化劑輔助微波激勵金屬放電制備石墨烯的方法及裝置” 該技術專利(論文)所有權利歸屬于技術(論文)所有人。僅供學習研究，如用于商業用途，請聯系該技術所有人。
我是此專利(論文)的發明人(作者)
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編輯：中冶有色網
來源：云南華譜量子材料有限公司
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2025年07月16日 ~ 18日 
