[发明专利]复合材料负离子释放头及其制备方法和负离子发生电极

说明书

本发明公开了一种制备复合材料负离子释放头的方法。所述方法包括：对石墨烯进行细化处理；对富勒烯进行表面改性；采用细化处理后的石墨烯和表面改性后的富勒烯制备石墨烯和富勒烯的复合材料水溶液；将导电金属丝放入石墨烯和富勒烯的复合材料水溶液中，在导电金属丝表面沉积生长石墨烯和富勒烯的复合材料层，得到复合材料负离子释放头。本发明还公开了上述方法制备得到的复合材料负离子释放头和一种负离子发生电极。本发明的方法能够提高石墨烯和富勒烯在水中的溶解性，制备得到的复合材料负离子释放头可以产生小粒径、高活性、迁移距离远的生态级小粒径负氧离子，且负离子纯度高，复合材料负离子释放头的使用寿命较长。

技术领域

本发明涉及负离子发生技术，具体涉及一种复合材料负离子释放头及其制备方法和一种负离子发生电极。

背景技术

目前国内外最先进的负离子发生技术，基本上都是采用负高压源，将碳纤维制成放电电极，即负离子释放头。负离子释放头固定在金属杆上形成负离子发生电极。应用时将负离子发生电极接通高压电源，负离子释放头向周围的空间高速喷射载流子，载流子被空气离子迅速捕获，形成空气负离子，同时利用负电场的电势感应，将正离子中和还原，得到一个相对纯化的负离子场。目前市场上比较先进的负离子释放头采用的碳纤维材料主要为富勒烯(C60)。富勒烯是一种电阻接近零的超导材料，有利于电离子的游离析出，可以产生小粒径、高活性、迁移距离远的生态级小粒径负氧离子，且负离子纯度高，几乎没有臭氧、正离子等衍生物的产生。

然而，目前市场上的富勒烯负离子发生器，存在器件响应速度慢的问题，开启器件一定时间后，负离子的浓度才会上升。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术中存在的上述问题，提供一种石墨烯和富勒烯的复合材料的负离子释放头及其制备方法和负离子发生电极。本发明提供的制备复合材料负离子释放头的方法，在保障高负离子浓度和纯度的基础上，提高了负离子释放头的响应速度。

为了实现上述目的，第一方面，本发明提供了一种制备复合材料负离子释放头的方法，所述方法包括：

对石墨烯进行细化处理；

对富勒烯进行表面改性；

采用细化处理后的石墨烯和表面改性后的富勒烯制备石墨烯和富勒烯的复合材料水溶液；和

将导电金属丝放入所述石墨烯和富勒烯的复合材料水溶液中，在所述导电金属丝表面沉积生长石墨烯和富勒烯的复合材料层，得到所述复合材料负离子释放头。

在本发明的实施例中，所述对石墨烯进行细化处理可以包括：将石墨烯球磨至粒径＜1μm；任选地，所述球磨的方式为等离子体辅助球磨。

在本发明的实施例中，所述等离子体辅助球磨的条件可以包括：压力为0.01～1MPa，球磨环境为惰性气氛。

在本发明的实施例中，所述对富勒烯进行表面改性可以包括：

将富勒烯溶解在有机溶剂中，得到第一混合溶液；

将表面活性剂溶解在分散剂中，得到第二混合溶液；

将所述第一混合溶液与所述第二混合溶液混合，使得对富勒烯进行表面改性；和

对体系进行除杂处理。

在本发明的实施例中，所述表面活性剂可以为N-乙烯基酰胺类表面活性剂，任选地，为聚乙烯吡咯烷酮。

在本发明的实施例中，所述分散剂可以选自芳烃、卤代芳烃、醇类溶剂和卤代烷烃中的任意一种或多种。

在本发明的实施例中，所述富勒烯与所述表面活性剂的质量比可以为1:80～200，任选地为1:100～150。