[发明专利]一种钯量子点掺杂石墨烯基电加热板及电加热装置

权利要求书

1.一种钯量子点掺杂石墨烯基电加热板，其特征在于，包括绝缘层及设置于所述绝缘层上的石墨烯导电膜；

所述石墨烯导电膜的制备方法按重量份计，包括以下步骤：

制备氧化石墨烯丙酮分散液：提供石墨粉，采用改性的Hummers法制备氧化石墨烯，经离心、丙酮重悬制得氧化石墨烯丙酮分散液；

制备钯量子点掺杂石墨烯分散液：向氧化石墨烯丙酮分散液中添加杂多酸，搅拌混匀后离心收集第一沉淀物并干燥，第一沉淀物用丙酮重悬并加入乙酰丙酮钯，再次搅拌混匀后离心收集第二沉淀物并干燥，将第二沉淀物置于氢气环境进行还原制得钯量子点掺杂石墨烯，乙醇重悬制得钯量子点掺杂石墨烯分散液；

制备钯量子点掺杂石墨烯-炭黑色浆：取50～250份第一分散剂并搅拌，向第一分散剂中缓慢加入15～40份钯量子点掺杂石墨烯分散液及5～25份导电炭黑，得到钯量子点掺杂石墨烯-炭黑色浆；

制备树脂浆体：取50～250份第一分散剂并搅拌，向第一分散剂中缓慢加入5～20份剥离树脂，制得树脂浆体；

制备钯量子点掺杂石墨烯基混合液：分别将树脂浆体及50～200份第二分散剂缓慢滴加到搅拌的钯量子点掺杂石墨烯-炭黑色浆中，滴加完成后将混合液转移至70～100℃的高压反应釜中，反应0.5～2h后自然冷却，反应过程中持续搅拌，制得钯量子点掺杂石墨烯基混合液；

制备钯量子点掺杂石墨烯基导电油墨：搅拌钯量子点掺杂石墨烯基混合液的同时，向钯量子点掺杂石墨烯基混合液中添加0.5～2.5份结构稳定剂、0.5～2.5份聚丙烯腈-马来酸酐共聚物以及5～10份流平剂，添加完成后1000～5000rpm搅拌0.5～6h，制得钯量子点掺杂石墨烯基导电油墨；

制备钯量子点掺杂石墨烯基电加热板：提供绝缘层，通过刮涂、旋涂、直写、网印或者喷墨打印在绝缘层上布置钯量子点掺杂石墨烯基导电油墨，固化后得到钯量子点掺杂石墨烯基电加热板；

所述杂多酸包括磷钼酸、硅钼酸、磷钨酸和硅钨酸中的一种或者多种的组合，所述聚丙烯腈-马来酸酐共聚物的聚合度为50～500。

2.如权利要求1所述的钯量子点掺杂石墨烯基电加热板，其特征在于，在制备氧化石墨烯丙酮分散液的步骤中，将制备的氧化石墨烯转移至高温碳化炉进行高温碳化30～90s，高温碳化炉中充填惰性气体，高温碳化炉的温度为500～1200℃，将高温膨胀的氧化石墨烯制成浓度为5～150mg/mL的氧化石墨烯丙酮分散液。

3.如权利要求1所述的钯量子点掺杂石墨烯基电加热板，其特征在于，在制备钯量子点掺杂石墨烯分散液步骤中，向氧化石墨烯丙酮分散液中添加杂多酸，所述杂多酸与氧化石墨烯丙酮分散液的质量体积之比为1～5:1000(g/mL)；

加入杂多酸后，将氧化石墨烯丙酮分散液水浴超声20～90min，水浴温度为20～25℃，超声完的氧化石墨烯丙酮分散液进行600～1400rpm搅拌2～12h，8000～15000rpm离心收集第一沉淀物，第一沉淀物转移至60～80℃条件下干燥30～120min。

4.如权利要求1所述的钯量子点掺杂石墨烯基电加热板，其特征在于，在制备钯量子点掺杂石墨烯分散液步骤中，将第一沉淀物用丙酮重悬并加入乙酰丙酮钯，所述第一沉淀物与乙酰丙酮钯的质量之比为1000:0.5～5；

混合液再次进行600～1400rpm搅拌2～12h，8000～15000rpm离心收集第二沉淀物，第二沉淀物转移至60～80℃条件下干燥30～120min。

5.如权利要求1所述的钯量子点掺杂石墨烯基电加热板，其特征在于，在制备钯量子点掺杂石墨烯分散液步骤中，将第二沉淀物转移至管式炉的石英管中，通入还原性气体进行还原，所述还原性气体为氢气/氮气混合气或者氢气/氩气的混合气；

其中，氢气的体积百分数为5％-20％，混合气的流速为30-150mL/分钟，还原反应温度为160-200℃，反应时间为1～4h。