[發(fā)明專利]用于連續(xù)制備石墨烯粉末的設備及方法

無效

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• 申請日: 2012-07-23
• 公開（公告）號: CN102730679A
• 公開（公告）日: 2012-10-17
• 發(fā)明（設計）人: 張毅
• 申請（專利權）人: 貴州新碳高科有限責任公司
• 主分類號: C01B31/04
• 分類號: C01B31/04
• 代理公司: 貴陽東圣專利商標事務有限公司 52002
• 代理人: 楊云

1.?一種用于連續(xù)制備石墨烯粉末的設備，包括：

一個加熱爐，包括一個爐體、一個進料口、一個出料口和加熱元件；

一個借助所述進料口和出料口通過所述爐體內部的傳送帶。

2.權利要求1的設備，其中傳送帶上放置有收集裝置，其軸向與傳送帶的傳送方向呈0-90°，優(yōu)選0-60°，更優(yōu)選0-30°；所述收集裝置的材料為耐高溫材料，例如，但不限于，石英、陶瓷、金屬（包括合金）、耐高溫的金屬氧化物（例如氧化鋁等）、耐高溫的聚合物等。

3.權利要求2的設備，其中所述收集裝置為具有開口的空心管，其軸向長度、壁厚、開口大小和橫截面形狀可視生產需要而定，其中軸向長度可大于、等于或小于、優(yōu)選大于橫截面圖形中相距最遠的兩點之間的距離，其橫截面可為例如，但不限于，圓形、圓弧形、橢圓形、三角形、四邊形、六邊形、八邊形、不規(guī)則形狀等。

4.權利要求2的設備，其中收集裝置由兩根中心相通且直徑不相等的圓柱形空心管連接而成，在連接處直徑較大的管的開口正好與直徑較小的管的開口大小一樣以使兩根管的中心相通，而在兩根管不連接的兩端，各自具有一個開口，開口大小視生產需要而定，如果開口是圓形的，開口的直徑優(yōu)選地分別等于各自管的內徑。

5.權利要求1至4之一的設備，其中加熱爐可為，但不限于，管式爐、井式爐、箱式爐等，優(yōu)選管式爐；加熱爐的橫截面可為例如，但不限于，圓形、圓弧形、橢圓形、三角形、四邊形、六邊形、八邊形、或其他形狀等；加熱爐由耐高溫材料制成，所述耐高溫材料包括，但不限于，石英、陶瓷、金屬（包括合金）等；加熱爐內的加熱元件可為，但不限于，電熱絲、電熱板、加熱管等；加熱爐上優(yōu)選地裝有調節(jié)溫度的裝置，使加熱時加熱爐爐體內部的溫度維持在20-3000℃、優(yōu)選25-2500℃、更優(yōu)選25-2000℃的范圍內。

6.權利要求1至4之一的設備，其中所述加熱爐上優(yōu)選地裝有用于引入惰性氣體的進氣口和排出惰性氣體和廢氣的出氣口；進氣口和出氣口的位置優(yōu)選地分別在加熱爐的兩端，更優(yōu)選地，進氣口位于進料口上方，出氣口位于出料口上方；進氣口和/或出氣口上優(yōu)選地裝有調節(jié)氣體流速的裝置，可根據送入進料口的石墨氧化物的量來調節(jié)通入惰性氣體的流量，惰性氣體的流量在0-100?L/分/L爐體積、優(yōu)選0.001-10?L/分/L爐體積、更優(yōu)選0.01-1?L/分/L爐體積、最優(yōu)選0.5-0.8?L/分/L爐體積的范圍內；進氣口和/或出氣口處優(yōu)選地裝有過濾裝置，避免爐體內的固體粉末隨著惰性氣體從進氣口和/或出氣口排出。

7.權利要求1至4之一的設備，進料口外還包含研磨裝置。

8.權利要求1至4之一的設備，其中所述傳送帶的傳動裝置上優(yōu)選地裝有調節(jié)傳送速度的裝置，可根據送入進料口的石墨氧化物的量和進料口與出料口之間的距離——該距離優(yōu)選地等于加熱爐爐體長度——來控制傳送帶的傳送速度，使石墨氧化物在加熱爐中反應適當的時間，單位物料的反應時間通常為0.1-120s/g物料、優(yōu)選0.5-100s/g物料、更優(yōu)選1-80s/g物料、最優(yōu)選5-60s/g物料；傳送帶優(yōu)選地勻速通過加熱爐爐體內部；在本發(fā)明的一些實施方案中，傳送帶由耐高溫材料制成，所述耐高溫材料包括，但不限于耐高溫的金屬氧化物（例如氧化鋁等）、耐高溫聚合物等。

9.一種連續(xù)制備石墨烯粉末的方法，其包括：

（1）用一個傳送帶使石墨氧化物通過一個加熱爐的進料口進入爐體內部，于其中用加熱元件加熱，獲得石墨烯粉末；然后

（2）傳送帶使所載石墨烯粉末通過加熱爐的出料口出料。

10.權利要求9的方法，在使石墨氧化物通過加熱爐爐體內部之前還包括預熱加熱爐的步驟和/或一個使石墨氧化的步驟。