[發明專利]一種石墨烯的生產裝置及制備方法在審
| 申請號: | 201410570659.0 | 申請日: | 2014-10-24 |
| 公開(公告)號: | CN105585004A | 公開(公告)日: | 2016-05-18 |
| 發明(設計)人: | 戴加龍 | 申請(專利權)人: | 江陰碳谷科技有限公司 |
| 主分類號: | C01B31/04 | 分類號: | C01B31/04 |
| 代理公司: | 江陰市同盛專利事務所(普通合伙) 32210 | 代理人: | 唐紉蘭;沈國安 |
| 地址: | 214415 江蘇省*** | 國省代碼: | 江蘇;32 |
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| 摘要: | |||
| 搜索關鍵詞: | 一種 石墨 生產 裝置 制備 方法 | ||
1.一種石墨烯的生產裝置,其特征在于它包括反應釜(1)和電機(2),所述電機(2)安裝于反應釜(1)的頂部,在所述電機(2)的輸出端上連接有剪切器(3),在所述反應釜(1)的頂部設置有進料口(4)、壓力表(5)和溫度計(6),在所述反應釜(1)的內壁面上設置有剪切溝槽(7),在所述反應釜(1)的中下部設置有出料口(8),在所述反應釜(1)的外圍設置有夾套(9),在所述夾套(9)上設有熱媒進口和出口,所述反應釜(1)的出料口與儲料罐(10)的進料口相連,所述儲料罐(10)的出料口與離心機(11)的進料口相連,所述離心機(11)的出料口與冷凍干燥機(12)的進料口相連。
2.根據權利要求1所述的一種石墨烯的生產裝置,其特征在于所述剪切器(3)包括與電機(2)相連的轉動軸(31),在所述轉動軸(31)的下部均勻設置有多個剪切葉片(32),在所述剪切葉片(32)上設置有與之相垂直的端部剪切葉片(33)。
3.根據權利要求1所述的一種石墨烯的生產裝置,其特征在于所述剪切溝槽(7)由四面體或齒形或兩者結合組成,溝槽之間交錯、平行、螺旋上升或下降形式排布。
4.根據權利要求1或3所述的一種石墨烯的生產裝置,其特征在于所述剪切溝槽(7)的四面體或齒形的頂角角度為10°~160°,長度為1cm-1000cm,厚度為0.5cm~3cm。
5.一種利用如權利要求1所述的生產裝置制備石墨烯的方法,其特征在于所述方法包括以下步驟:
步驟一、將純度在98%以上,粒徑為2μm~1cm石墨鱗片和溶劑注入反應釜內,同時添加分散劑,啟動電機進行攪拌,使物料混合均勻,攪拌均勻后,封閉反應釜;
步驟二、加熱反應釜,保持反應釜內溫度為80℃~150℃,壓力為0.1-5Mpa,剪切器轉速為1000~20000rpm/min,5h后關閉電機,通過出料口將上層石墨烯懸浮液排出至儲料罐內,靜置12~24h;
步驟三、將儲料罐內的石墨烯懸浮液輸送至離心機內,離心機轉速為1000-6000rpm/min,10min~2h,取上層清液,真空過濾得到濾餅;
步驟四、將步驟三得到的濾餅以適量的蒸餾水洗滌3次,濾餅轉移至冷凍干燥機內,冷凍干燥3h,即得到石墨烯產品。
6.根據權利要求5所述的一種制備石墨烯的方法,其特征在于溶劑包括水,乙腈,正丁醇,乙醇,丙酮,N,N-二甲基甲酰胺,N-甲基吡咯烷酮中的一種或多種混合物,分散劑包括十六烷基三甲基溴化銨,十二烷基硫酸鈉,十二烷基苯磺酸鈉,膽酸鈉,聚乙烯醇,聚乙烯吡咯烷酮中的一種或多種的復配。
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