[實用新型]一種多層石墨烯的制備裝置

有效

• 申請號: 201720009643.1
• 申請日: 2017-01-04
• 公開（公告）號: CN206447578U
• 公開（公告）日: 2017-08-29
• 發明（設計）人: 盧錫洪;翟騰;王成勝
• 申請（專利權）人: 中山市天美能源科技有限公司
• 主分類號: C01B32/19
• 分類號: C01B32/19
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司44205
• 代理人: 肖軍

技術領域

本實用新型涉及一種多層石墨烯的制備裝置。

背景技術

石墨烯是一種新型材料。由于其獨有的特性，石墨烯被稱為“神奇材料”。石墨烯是目前發現的最薄、強度最大、導電導熱性能最強的一種新型納米材料。正是由于石墨烯具備的特有性能，關于石墨烯的研究和應用逐漸被研究者所重視。對于石墨烯的生產和制備有較多的方法，比較常見的方法為機械剝離法、氧化還原法、SiC外延生長法等等。機械剝離法是利用物體與石墨烯之間的摩擦和相對運動，得到石墨烯薄層材料的方法。這種方法操作簡單，得到的石墨烯通常保持著完整的晶體結構。2014年4月《Nature Materials》發表了一篇關于石墨烯制備的文章，文章指出用機械剪切力剝離石墨烯，得到尺寸大、無缺陷的石墨烯，實現了大規模工業化生產，此制備方法就是屬于機械剝離法，然而此制備石墨烯的設備在結構和生產過程方面都較為復雜。

實用新型內容

為了克服現有技術的不足，本實用新型提供一種生產過程和結構都較為簡單的新型多層石墨烯的制備裝置。

本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是：

一種多層石墨烯的制備裝置，包括容器,容器內設置有上下放置的上轉輪和下轉輪，上轉輪和下轉輪之間設置有間隙。上轉輪連接驅動部件，下轉輪連接中空的導管軸，該導管軸的中心孔貫穿下轉輪，且該導管軸與下轉輪的旋轉中心重合。上轉輪和下轉輪的一側設置有反轉機構，該反轉機構的輸入部分與上轉輪配合，該反轉機構的輸出部分與下轉輪配合，反轉機構使所述下轉輪的旋轉方向與上轉輪相反。

本實用新型的有益效果是：由于設置有反轉機構，可以實現上轉輪和下轉輪反向轉動，同時在上轉輪和下轉輪相對反向高速轉動產生較低的氣壓作用下，僅需通過中空的導管軸就可以把石墨溶液從容器內吸入到上轉輪和下轉輪之間，通過上轉輪和下轉輪的高速反向所產生的剪切應力剝離石墨，從而制備出多層的石墨烯，本實用新型結構以及生產制備的過程都比較簡單。

附圖說明

下面結合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。

圖1是本實用新型的剖視示意圖。

具體實施方式

在此需要說明的是，對于這些實施方式的說明用于幫助理解本實用新型，但并不構成對本實用新型的限定。

參照圖1，本實用新型的一種多層石墨烯的制備裝置，包括容器1,容器1內設置有上轉輪4和下轉輪7，上轉輪4和下轉輪7通過一安裝座安裝在容器1內部的右側，上轉輪4和下轉輪7之間設置有間隙。上轉輪4連接一電機3，電機3驅動上轉輪4轉動，下轉輪7連接中空的導管軸5，該導管軸5的中心孔貫穿下轉輪7，且該導管軸5與下轉輪7的旋轉中心重合，即導管軸5起到吸管的作用亦起到下轉輪7的旋轉軸的作用。導管軸5置于下轉輪7的旋轉中心是由于在導管軸5轉動的過程中不會把容器1內石墨溶液攪拌起來。上轉輪4和下轉輪7的一側設置有反轉機構6，反轉機構6通過另一安裝座安裝在容器1內部的左側，該反轉機構6包括芯軸61以及安裝在該芯軸61上的正轉輪62和反轉輪63，反轉機構6內設置有齒輪轉換組件，該齒輪轉換組件使反轉輪(63)和正轉輪(62)反向轉動，其中正轉輪62與上轉輪4嚙合，而反轉輪63與下轉輪7嚙合。

在生產制備石墨烯的過程中，容器1內裝有石墨溶液2，導管軸5深入到石墨溶液2中。電機3驅動上轉輪4轉動，上轉輪4帶動反轉機構6中的正轉輪62轉動，從而反轉輪63帶動下轉輪7轉動。假設上轉輪4順時針轉動，正轉輪62與上轉輪4嚙合，則正轉輪62逆時針轉動。由于反轉機構6中的正轉輪62和反轉輪63是反向轉動的，反轉輪63順時針轉動，反轉輪63與下轉輪7嚙合，則下轉輪7逆時針轉動。經過反轉機構6的作用實現上轉輪4和下轉輪7反向轉動，在上轉輪4和下轉輪7高速反向轉動情況下，上轉輪4和下轉輪7之間的間隙產生了較低的氣壓，從而使容器1內的石墨溶液2在導管軸5內上升，進而進入到上轉輪4和下轉輪7之間。上轉輪4和下轉輪7高速反向轉動，上轉輪4和下轉輪7之間也產生了很大剪切應力，在剪切應力的作用下，石墨被剝離成多層的石墨烯，石墨烯在離心力的作用下沿著上轉輪4和下轉輪7的邊緣甩出，從而完成了石墨烯的制備。

上轉輪4和下轉輪7可采用砂輪，反向高速旋轉的兩個砂輪之間可產生較大的剪切應力，也可采用齒輪等。另外上轉輪4直接連接驅動部件電機3，也可采用其他相對復雜的驅動方式實現上轉輪4的轉動。

以上所述僅為本實用新型的優選實施方式而已，并不限制本實用新型，對于本領域的技術人員來說，本實用新型可以有各種更改和變化。凡在本實用新型的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。