CN110883017B - 静态清洁石墨烯表面的方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种静态清洁石墨烯表面的方法，包括：将活性炭复合物覆盖在石墨烯的表面；沿着垂直于所述表面的方向，对所述活性炭复合物施加压力，以使所述活性炭复合物粘附所述表面的污染物。本发明还提供实现上述方法的装置。本发明的方法和装置能够使活性炭复合物与石墨烯的表面进行充分的静态接触，通过活性炭复合物的吸附性去除石墨烯表面的污染物，从而实现对石墨烯的洁净处理，提升石墨烯的洁净度，具有重要的应用价值。

Description

静态清洁石墨烯表面的方法和装置

技术领域

本发明涉及碳材料领域，特别涉及一种静态清洁石墨烯表面的方法和装置。

背景技术

回顾硅工业的发展历程，具有高纯度、洁净表面的硅制备工艺为半导体工业的迅猛发展提供了坚实的材料基础，使得人类迈入了丰富多彩的信息时代。而石墨烯作为一种新颖的二维碳材料，集出色的导电性、极高的载流子迁移率、卓越的导热性、极佳的透光率于一身，极有希望在新一代电子器件、光电器件、传感器等领域大放异彩。与硅相似，实现高质量洁净石墨烯的制备无疑将推动石墨烯的应用发展。

目前，借助主流的化学气相沉积法，人们可以直接在基底(例如溅射有Cu或Ni的蓝宝石基底)上生长石墨烯，或者先在金属基底上生长石墨烯然后再转移到目标基底上，进而实现石墨烯的制备。但是该类石墨烯的表面污染问题亟待解决。这些污染来源于石墨烯生长过程中的本征无定型碳污染以及转移过程中引入的高聚物污染，这些污染物会降低石墨烯的迁移率、电导率、热导率、透光度，严重影响石墨烯器件的性能表现。

为了解决表面污染问题，人们提出了诸如高温加热退火、等离子体处理、AFM针尖清洁等方法，这些方法均存在着各自的局限。例如加强石墨烯与基底之间的耦合、引入缺陷、清洁面积有限等。因此，寻找一种简单、便捷、快速的制备洁净石墨烯的方法尤为重要，这对于提升石墨烯的器件性能，促进石墨烯的应用发展有着重大意义。

发明内容

本发明的目的是提供一种静态清洁石墨烯表面的方法和装置，用于解决传统方法制备得到的石墨烯的表面污染问题。

为实现上述目的，本发明所采用的方案为：

一种静态清洁石墨烯表面的方法，包括：

将活性炭复合物覆盖在石墨烯的表面；

沿着垂直于所述表面的方向，对所述活性炭复合物施加压力，以使所述活性炭复合物粘附所述表面的污染物。

在一些实施例中，所述活性炭复合物包括载体、活性炭、粘结剂和溶剂。

在一些实施例中，所述活性炭复合物与所述表面之间的接触面的压强为100-10000Pa。

另一方面，本发明提供一种静态清洁石墨烯表面的装置，包括：

活性炭复合物后处理模块，所述活性炭复合物后处理模块包括石墨烯和设置在所述石墨烯的表面的活性炭复合物；以及

压板，通过所述压板向所述活性炭复合物后处理模块施加垂直于所述表面的压力，以使所述活性炭复合物在压力作用下吸附所述表面的污染物。

在一些实施例中，所述活性炭复合物后处理模块和所述压板置于一腔体中，所述腔体包括：外罩，所述外罩为筒形结构且上方具有一开口；盲板，盖设于所述开口，所述盲板的表面开设有进气口、排气口、引线口和套筒接口；多个支撑杆，从所述盲板的表面向所述腔体内部延伸；以及支撑盘，通过所述多个支撑杆固定在所述腔体内部。

在一些实施例中，静态清洁石墨烯表面的装置还包括压力控制模块，用于调节所述压板对所述活性炭复合物后处理模块施加的压力。

在一些实施例中，所述压力控制模块包括：电子压力计，置于所述支撑盘上；盛样筒，置于所述电子压力计上，具有一底盘以承载所述活性炭复合物后处理模块；下压杆，所述下压杆贯穿所述盲板并与所述压板连接；以及压力显示器，通过导电线路穿过所述引线口与所述电子压力计连接，其中所述下压杆可带动所述压板沿垂直于所述盲板的方向移动。

在一些实施例中，所述压力控制模块还包括：旋钮，设置于所述下压杆的顶部，可控制所述下压杆的旋转；以及套筒，固定于所述套筒接口内，以将所述旋钮的旋转转化为所述下压杆的位移。

在一些实施例中，静态清洁石墨烯表面的装置还包括温度控制模块，用于调节所述腔体中的温度。

在一些实施例中，所述温度控制模块包括：加热电阻丝盘片，设置于所述支撑盘内；以及温度控制器，通过导电线路穿过所述引线口与所述加热电阻丝盘片连接。

在一些实施例中，静态清洁石墨烯表面的装置还包括进气排气模块，所述进气排气模块与所述腔体相连接并控制所述腔体中气体的流入和排出。

在一些实施例中，所述进气排气模块包括：进气管道，与所述进气口相连；排气管道，与所述排气口相连；气体源，通过所述进气管道向所述腔体提供气体；气体流量计，设置于所述进气管道上，以监测气体通入量；机械泵，与所述排气管道连接，以将所述腔体中的气体排出；以及多个阀门，分别设置于所述进气管道和所述排气管道上，以控制所述进气管道和所述排气管道的开闭。

在一些实施例中，所述活性炭复合物后处理模块包括多个缓冲垫，所述活性炭复合物和所述石墨烯置于所述多个缓冲垫之间。

在一些实施例中，所述活性炭复合物包括载体和涂覆于所述载体上的活性炭浆料，所述活性炭浆料与所述石墨烯的表面接触。

本发明的方法和装置可向活性炭复合物和石墨烯之间施加一定的压力，使活性炭复合物与石墨烯的表面进行充分的静态接触，通过活性炭复合物的吸附性去除石墨烯表面的污染物，从而实现对石墨烯的洁净处理，提升石墨烯的洁净度，具有重要的应用价值。

附图说明

图1为本发明一个实施方式的清洁石墨烯表面的装置的结构示意图。

图2为本发明一个实施方式的清洁石墨烯表面的装置中腔体的结构示意图。

图3为本发明一个实施方式的清洁石墨烯表面的装置中压力控制模块和温度控制模块的结构示意图。

图4为本发明一个实施方式的清洁石墨烯表面的装置中进气排气模块的结构示意图。

图5为本发明一个实施方式的洁净石墨烯表面的装置中活性炭复合物后处理模块的结构示意图。

图6为利用本发明的装置静态清洁石墨烯表面的工艺流程图。其中，附图标记说明如下：

100：装置

110：腔体

111：外罩

112：盲板

113：进气口

114：排气口

115：套筒接口

116：引线口

117：支撑杆

118：支撑盘

120：压力控制模块

121：旋钮

122：下压杆

123：套筒

124：下压板

125：轴承

126：盛样筒

127：电子压力计

128：连接导线

129：压力显示器

130：温度控制模块

131：加热电阻丝盘片

132：导电线路

133：温度控制器

140：进气排气模块

141：进气管道

142：气体流量计

143：流量控制中枢

144：连接导线

145：排气管道

146：机械泵

147：阀门

150：活性炭复合物后处理模块

151：缓冲垫

152：活性炭复合物

153：石墨烯

具体实施方式

下面根据具体实施例对本发明的技术方案做进一步说明。本发明的保护范围不限于以下实施例，列举这些实例仅出于示例性目的而不以任何方式限制本发明。所述方法如无特别说明均为常规方法。所述原材料如无特别说明均能从公开商业途径获得。

本发明的静态清洁石墨烯表面的方法，包括：将活性炭复合物覆盖在石墨烯的表面；

沿着垂直于石墨烯表面的方向，对活性炭复合物施加压力，使活性炭复合物与石墨烯表面紧密接触，从而粘附石墨烯表面的污染物。

本发明的方法中，在粘附污染物时，活性炭复合物与石墨烯表面是静态接触，而非移动接触，因此不易对石墨烯表面造成损坏，有利于保持石墨烯结构的完整性。

石墨烯可以是直接生长在硬质基底(例如例如溅射有Cu或Ni的硬质基底、玻璃、蓝宝石、石英、硅片、云母、钛酸锶等)上的石墨烯，也可以是在其他基底上生长完成之后，被转移到硬质基底(例如玻璃、蓝宝石、石英、硅片、云母、钛酸锶等)上的石墨烯，也可以是直接生长在金属基底例如铜箔、镍箔上的石墨烯，例如溅射铜的蓝宝石基底上生长的石墨烯，直径为4英寸。

活性炭复合物由载体、活性炭浆料组成，是将活性炭浆料涂覆在载体上，涂覆完成之后置于70℃热台上加热干燥。载体包括泡沫铜、泡沫镍、铝箔、纸、布料等，活性炭浆料包括活性炭、粘结剂和溶剂，其可以是水性浆料，也可以是油性浆料。具体的，水性浆料的组成为活性炭、水、水性粘接剂，油性浆料的组成为活性炭、有机溶剂、油性粘结剂。

进一步地，水性粘结剂包括丁苯橡胶乳浊液、羧甲基纤维素钠、聚丙烯酸、聚丙烯酸锂、酚醛树脂、氨基树脂、聚乙烯醇、聚乙二醇、LA132、LA133、明胶、琼脂等水性粘接剂等。

进一步地，油性粘接剂包括聚偏氟乙烯、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物等。有机溶剂的种类包括芳香烃类溶剂，脂肪烃类溶剂，酮类溶剂等。可以用根据不同油性粘接剂的溶解度来确定有机溶剂的种类。具体的，当使用聚偏氟乙烯作为粘接剂的时候，所使用的溶剂为N-甲基吡咯烷酮。

优选地，活性炭浆料组成为活性炭、丁苯橡胶乳浊液、羧甲基纤维素钠、去离子水，其中浆料配比为活性炭：丁苯橡胶乳浊液：羧甲基纤维素钠：水＝7:1:1:20。

需要说明的是，不同的粘结剂之间搭配组和使用或者单独使用，以及不同的浆料配比均应被视为在本发明的保护范围之内。

活性炭复合物与石墨烯表面之间的接触面的压强为100-10000Pa。

可使活性炭复合物与石墨烯表面重复多次接触，以进一步提高石墨烯的洁净度。

在活性炭复合物与石墨烯表面充分接触后，将活性炭复合物从石墨烯表面移除，即可将污染物带离，从而得到洁净的石墨烯。

活性炭复合物能够将石墨烯表面原子级厚度的污染物基本清除干净，从而降低石墨烯表面电子、声子散射，提高石墨烯的迁移率、热导率，降低石墨烯与金属电极之间的接触电阻，对于石墨烯的电子器件、光电子器件和散热器件的性质提高极有帮助。

本发明的静态清洁石墨烯表面的方法可通过具有活性炭复合物后处理模块和压板的装置实施，其中活性炭复合物后处理模块包括石墨烯和设置在石墨烯的表面的上述活性炭复合物，压板覆盖在活性炭复合物后处理模块之上并靠近活性炭复合物的一侧，通过压板可向活性炭复合物后处理模块施加垂直于表面的压力，以使活性炭复合物在压力作用下吸附表面的污染物。

图1为本发明一个实施方式的清洁石墨烯表面的装置的结构示意图。如图1所示，装置100包括腔体110、压力控制模块120、温度控制模块130、进气排气模块140和活性炭复合物后处理模块150。

其中，腔体110提供对石墨烯表面进行清洁的操作空间以及惰性气体氛围保护，压力控制模块120用于调节控制压板对活性炭复合物后处理模块150施加的压力，温度控制模块130用于调节腔体110中的温度，进气排气模块140与腔体110相连接，用于控制腔体110中的气体流入和排出，活性炭复合物后处理模块150设置于腔体110中，用于清除石墨烯表面上的污染物。

图2为本发明一个实施方式的静态清洁石墨烯表面的装置中腔体的结构示意图。如图2所示，腔体110包括外罩111、盲板112、进气口113、排气口114、套筒接口115、引线口116、支撑杆117和支撑盘118。

外罩111为筒形结构(例如圆筒形或方筒形)且上方具有一开口，盲板112盖设于外罩111的开口，从而构成密闭空间。外罩111和盲板112的接触部位可设置胶圈，起到密封作用。盲板112的表面开设有进气口113、排气口114、套筒接口115和引线口116，以使密闭空间与其它组件相连接。套筒接口115设置在盲板112的中心/圆心位置，进气口113、排气口114以及引线口116设置在套筒接口115的周围，其中引线口116的数量可为多个，分别使压力控制模块120和温度控制模块130的线路通过。

多个支撑杆117，固定在盲板112上并向腔体110内部延伸，支撑盘118则通过多个支撑杆117固定在腔体110内部。支撑杆117通常设置于盲板112靠近缘的区域，并沿圆周方向均匀分布，其数量例如为四根，以使支撑盘118稳固。支撑盘118和支撑杆117之间由螺丝连接，可以拆卸。

外罩111的材质为石英或者不锈钢，盲板112的材质为不锈钢，支撑杆117和支撑盘118的材质可为不锈钢等。

外罩111的尺寸视支撑盘118的直径而定，通常略大于支撑盘118的直径。例如外罩111的直径为160mm，内径为150mm，高度为90mm；盲板112的直径为170mm，厚度为6mm；支撑盘118的直径为140mm，厚度为6mm。支撑杆117的长度低于外罩111的高度，例如长度为60mm，直径为5mm，均匀分布并固定在以盲板112圆心位置为中心、67mm为半径的圆周上。盲板112上各个开口的尺寸需适当，例如进气口113和排气口114的直径为5mm，长度为40mm，套筒接口115的内径为30mm，引线口116的内径为40mm。

图3为本发明一个实施方式的清洁石墨烯表面的装置中压力控制模块和温度控制模块的结构示意图。如图3所示，压力控制模块120包括螺旋下压板、盛样筒126、电子压力计127、连接导线128和压力显示器129，温度控制模块130包括加热电阻丝盘片131、导电线路132和温度控制器133。

螺旋下压板贯穿盲板112并可沿垂直于盲板112的方向上下移动，以向盛样筒126中的活性炭复合物后处理模块施加压力。螺旋下压板具体可包括旋钮121、下压杆122、套筒123、下压板124和轴承125。下压杆122贯穿于腔体110的内外并设置于套筒123的轴心位置，下压板124位于腔体110的内部并与下压杆122连接，下压杆122可带动下压板124沿垂直于盲板112的方向移动。下压杆122和下压板124之间通过轴承125连接，保证了下压杆122转动时下压板124不会随之进行大幅度的转动。旋钮121设置于下压杆122的顶部，可以进行旋转，套筒123固定于套筒接口115内，以将旋钮121的旋转转化为下压杆122的位移(即上下移动)。

电子压力计127置于支撑盘118上，盛样筒126置于电子压力计上，其由承载活性炭复合物后处理模块的底盘和周围的环形壁组成。盛样筒126的底盘直径略大于下压板124的直径，从而保证下压板124可以在盛样筒126中灵活上下移动。盛样筒126的底盘和下压板124始终保持互相平行的状态，同时盛样筒126的底盘和下压板124之间保持一定的距离，以留出样品的放置空间。电子压力计127和盛样筒126作为一个整体，固定在支撑盘118上。

压力显示器129位于腔体110的外部，电子压力计127和压力显示器129通过导电线路128相连接，导电线路128通过引线口116引出。

当电子压力计127和盛样筒126整体固定在支撑盘118上，并且支撑盘118固定在支撑杆117上的时候，该结构是保持静止不动的状态的。而下压板124始终是可以上下灵活移动的。螺旋下压板的功能为通过人工旋转所述旋钮实现下压板的上下移动，当下压板124和盛样筒126的底盘恰好接触时，进一步旋转旋钮121将下压板124向下移动就可以产生正压力，例如为100-10000Pa，正压力的大小可以直接从压力显示器129中读出，方便操作者调控压力的大小。

本发明的压力控制模块120不限于上述螺旋下压的方式，也可为电动控制下压或其它常见的下压方式，只要能够方便地调节压力即可。

加热电阻丝盘片131设置于支撑盘118内，更具体地，加热电阻丝盘片131置于盛样筒126的底盘内，从而对盛样筒126的底盘进行加热。加热电阻丝盘片131的直径通常小于支撑盘118的直径，例如为120mm。温度控制器133位于腔体110的外部，其通过导电线路132穿过引线口116与加热电阻丝盘片131连接。外接变压电源可以调节的加热电阻丝盘片131的温度范围为25℃～300℃，优选加热温度为170℃。加热电阻丝盘片131、导电线路132、温度控制器133均可以从市场上购买得到。

本发明的温度控制模块130可使石墨烯的清洁处理在一定的加热条件下进行，并可以方便地调节加热温度等参数。

图4为本发明一个实施方式的清洁石墨烯表面的装置中进气排气模块的结构示意图。如图4所示，进气排气模块140包括进气管道141、气体流量计142、流量控制中枢143、连接导线144、排气管道145、机械泵146、和多个阀门147，其中进气管道141、气体流量计142、流量控制中枢143、连接导线144以及阀门147构成进气模块，而排气管道145、机械泵146、和阀门147则构成排气模块。

进气管道141与进气口113相连，排气管道145与排气口114相连，气体源(图中未示出)通过进气管道141向腔体110提供气体，气体流量计142设置于进气管道141上，流量控制中枢143通过连接导线144与气体流量计142相连，进而调节和监测气体通入量。机械泵146通过排气管道145与排气口114相连，从而将腔体110中的气体排出。多个阀门147分别设置于进气管道141和排气管道145上，以控制进气管道141和排气管道145的开闭。

本发明所用的气体可以是氩气、氮气、二氧化碳气体。

腔体110中的气体氛围是由进气模块和排气模块共同决定的。腔体110中的气体压力可以是低压，也可以是常压，即清洁处理可以在低压下进行，也可以在常压下进行；可以在使用机械泵146抽气的同时通入一定流量的保护气体，也可以在腔体110达到一定压力之后将腔体110密封。优选地，可采取氩气氛围且一边抽气、一边通气的方式，气体流量为50～1000sccm。

本发明的进气排气模块140可使石墨烯的清洁处理在一定的气体氛围保护条件下进行，并可以方便地调节保护气体氛围和保护气体压力。

图5为本发明一个实施方式的洁净石墨烯表面的装置中活性炭复合物后处理模块的结构示意图。如图5所示，活性炭复合物后处理模块150置于支撑筒126的底盘和下压板124之间，其包括多个缓冲垫151和活性炭复合物152，活性炭复合物152和待处理的石墨烯153夹设于多个缓冲垫151之间，活性炭复合物152的至少一面涂覆有活性炭浆料并且活性炭浆料与石墨烯153的表面接触。

具体而言，当对石墨烯的表面进行清洁处理时，活性炭复合物后处理模块150的结构层次从下到上依次为：支撑筒126的底盘、缓冲垫151、石墨烯153、活性炭复合物152、缓冲垫151、下压板124；或者为：支撑筒126的底盘、缓冲垫151、活性炭复合物152、石墨烯153、缓冲垫151、下压板124，需确保活性炭复合物152涂覆有活性炭浆料的一面与待处理的石墨烯153的表面接触。

活性炭复合物152和石墨烯153可为前述提到的材料。缓冲垫151的材质可以是泡沫铜、泡沫镍、硅胶垫等具有一定柔性的材料。

图6为利用上述装置静态清洁石墨烯表面的工艺流程图，如图6所示，利用该装置制备洁净石墨烯的过程如下：

步骤S1：打开装置，准备放样。

将装置的外罩111取下，将支撑盘118与支撑杆117之间分离开，从而将电子压力计127、盛样筒126整体以及支撑盘118取出。

步骤S2：将活性炭复合物后处理模块放置在盛样筒中。

按照活性炭复合物后处理模块150的结构层次，依次向盛样筒126中放入泡沫铜缓冲垫151、石墨烯153、活性炭复合物152、泡沫铜缓冲垫151。需要说明的是，活性炭复合物152涂覆有活性炭浆料的一面与石墨烯153含有石墨烯的一面接触。

步骤S3：安装好装置，准备后处理。

将电子压力计127、盛样筒126整体以及支撑盘118重新固定在支撑杆117上，将装置的外罩111重新安装好。

步骤S4：抽气。

开启机械泵146，打开排气管与机械泵之间的阀门147，抽气约5min，将装置中的气体排出。

步骤S5：通入保护气体、加热。

使用流量控制中枢143，控制气体流量计142，向装置体系中通入保护气体Ar，流量为20～2000sccm。与此同时，开启温度控制模块130，使加热电阻丝盘片131升温到150～170℃。

步骤S6：旋转旋钮控制下压板施加正压力。

通过调节旋钮121控制下压板124向下移动，使其与活性炭复合物后处理模块150接触，然后根据压力显示器139上的示数反馈来调节旋钮121的转动，进而达到设定的正压力值。正压力值的区间为100-10000Pa。

步骤S7：保持后处理时间。

体系在设定的正压力值、气体氛围、加热温度下保持30～50min，对上的石墨烯进行后处理。

步骤S8：停止进气、抽气、加热，抬升下压板将样品取出。

处理完毕后停止加热、停止进气和排气，调节旋钮121提升下压板124，使其不再与活性炭复合物后处理模块150接触。将体系连通大气。取下外罩111。取下电子压力计127、盛样筒126整体，将活性炭复合物后处理模块150取出。得到处理过后的洁净石墨烯153。

步骤S9：装置归位。

将装置重新组装好，备用。

本发明制备的洁净石墨烯可用于透明导电薄膜、透明电极、高频电子器件、发光器件、光伏器件、光电探测器件、电光调制器件、散热器件或疏水性器件封装中。

综上所述，本发明的方法和装置可向活性炭复合物和石墨烯之间施加一定的压力，使活性炭复合物与石墨烯的表面进行充分的静态接触，通过活性炭复合物的吸附性去除石墨烯表面的污染物，从而对实现石墨烯的洁净处理，提升石墨烯的洁净度，具有重要的应用价值。

本领域技术人员应当注意的是，本发明所描述的实施方式仅仅是示范性的，可在本发明的范围内作出各种其他替换、改变和改进。因而，本发明不限于上述实施方式，而仅由权利要求限定。

Claims (12)

1.一种静态清洁石墨烯表面的方法，包括：

将活性炭复合物覆盖在石墨烯的表面；

沿着垂直于所述表面的方向，对所述活性炭复合物施加压力，以使所述活性炭复合物粘附所述表面的污染物；

其中所述活性炭复合物由活性炭浆料涂覆于载体上并经加热干燥后所得，所述活性炭浆料包括活性炭、粘结剂和溶剂，所述载体选自泡沫铜、泡沫镍、铝箔、纸、布料中的一种或多种，所述粘结剂选自丁苯橡胶乳浊液和羧甲基纤维素钠中的一种或多种，所述溶剂为水。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述活性炭复合物与所述表面之间的接触面的压强为100-10000Pa。

3.一种静态清洁石墨烯表面的装置，包括：

活性炭复合物后处理模块，所述活性炭复合物后处理模块包括石墨烯和设置在所述石墨烯的表面的活性炭复合物；以及

压板，通过所述压板向所述活性炭复合物后处理模块施加垂直于所述表面的压力，以使所述活性炭复合物在压力作用下吸附所述表面的污染物；

其中所述活性炭复合物后处理模块和所述压板置于一腔体中，所述腔体包括：

外罩，所述外罩为筒形结构且上方具有一开口；

盲板，盖设于所述开口，所述盲板的表面开设有进气口、排气口、引线口和套筒接口；

多个支撑杆，从所述盲板的表面向所述腔体内部延伸；以及

支撑盘，通过所述多个支撑杆固定在所述腔体内部。

4.根据权利要求3所述的装置，还包括压力控制模块，用于调节所述压板对所述活性炭复合物后处理模块施加的压力。

5.根据权利要求4所述的装置，其中所述压力控制模块包括：

电子压力计，置于所述支撑盘上；

盛样筒，置于所述电子压力计上，具有一底盘以承载所述活性炭复合物后处理模块；

下压杆，所述下压杆贯穿所述盲板并与所述压板连接；以及

压力显示器，通过导电线路穿过所述引线口与所述电子压力计连接，

其中所述下压杆可带动所述压板沿垂直于所述盲板的方向移动。

6.根据权利要求5所述的装置，其中所述压力控制模块还包括：

旋钮，设置于所述下压杆的顶部；以及

套筒，固定于所述套筒接口内，以将所述旋钮的旋转转化为所述下压杆的位移。

7.根据权利要求3所述的装置，还包括温度控制模块，用于调节所述腔体中的温度。

8.根据权利要求7所述的装置，其中所述温度控制模块包括：

加热电阻丝盘片，设置于所述支撑盘内；以及

温度控制器，通过导电线路穿过所述引线口与所述加热电阻丝盘片连接。

9.根据权利要求3所述的装置，还包括进气排气模块，所述进气排气模块与所述腔体相连接并控制所述腔体中气体的流入和排出。

10.根据权利要求9所述的装置，其中所述进气排气模块包括：

进气管道，与所述进气口相连；

排气管道，与所述排气口相连；

气体源，通过所述进气管道向所述腔体提供气体；

气体流量计，设置于所述进气管道上，以监测气体通入量；

机械泵，与所述排气管道连接，以将所述腔体中的气体排出；以及

多个阀门，分别设置于所述进气管道和所述排气管道上，以控制所述进气管道和所述排气管道的开闭。

11.根据权利要求3所述的装置，其中所述活性炭复合物后处理模块包括多个缓冲垫，所述活性炭复合物和所述石墨烯置于所述多个缓冲垫之间。

12.根据权利要求11所述的装置，其中所述活性炭复合物包括载体和涂覆于所述载体上的活性炭浆料，所述活性炭浆料与所述石墨烯的表面接触。

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