[发明专利]一种3D打印基于石墨烯的水蒸发发电器件及其制备方法与应用

权利要求书

1.一种3D打印基于石墨烯的水蒸发发电器件的制备方法，其特征在于，它由以下步骤组成：

（1）将氧化石墨烯悬浮液、抗坏血酸和去离子水混合，形成氧化石墨烯水溶液，60-80℃加热0.25~1h，得到部分还原氧化石墨烯水溶液，再过滤得到部分还原氧化石墨烯墨水；所述氧化石墨烯悬浮液和所述抗坏血酸的投料质量比为1:0.1~2；

所述氧化石墨烯悬浮液的制备步骤如下：

（a）向硫酸、过硫酸钾、五氧化二磷的80℃混合溶液中加入膨胀石墨，加温剧烈搅拌，用蒸馏水洗涤，烘干，得到干燥的石墨粉；

（b）依次加入所述干燥的石墨粉、硫酸，再缓慢加入高锰酸钾，剧烈搅拌，反应结束后，冷却至室温，再分别用蒸馏水和盐酸的混合溶液洗涤，得到预氧化石墨粉；

（c）在硫酸中加入所述预氧化石墨粉，然后缓慢加入高锰酸钾，剧烈搅拌，反应结束冷却至室温，依次用蒸馏水和盐酸溶液清洗，得到所述氧化石墨烯悬浮液；

（2）将所述部分还原氧化石墨烯墨水置于3D打印机，在基底上进行3D打印得到3D氧化还原石墨烯水薄膜，室温放置不大于30min，再进行冷冻干燥8-12h后，得到的3D氧化还原石墨烯水薄膜在室温条件下两端装上极耳，得到基于石墨烯的水蒸发发电器件。

2.根据权利要求1所述3D打印基于石墨烯的水蒸发发电器件的制备方法，其特征在于：所述3D打印机的打印针头与针筒相适配，所述打印针头的直径为200-400μm。

3.根据权利要求 2所述3D打印基于石墨烯的水蒸发发电器件的制备方法，其特征在于：所述3D打印机的打印针头和玻璃基底之间的间距为所述打印针头直径的0.75倍。

4.根据权利要求 1所述3D打印基于石墨烯的水蒸发发电器件的制备方法，其特征在于：所述3D打印的参数设置包括预先设定好3D打印机机械臂的移动程序，选择气压为100~300 kpa，机械臂的移动速度为10~20 mm/s。

5.一种水蒸发发电器件，采用如权利要求1-4中任一所述3D打印基于石墨烯的水蒸发发电器件的制备方法制备得到。

6.一种如权利要求5所述水蒸发发电器件在海水蒸发发电中的应用。