[實用新型]石墨烯的改質裝置

有效

• 申請號: 201921081775.0
• 申請日: 2019-07-11
• 公開（公告）號: CN210729497U
• 公開（公告）日: 2020-06-12
• 發明（設計）人: 許昌隆;林品均
• 申請（專利權）人: 宣城亨旺新材料有限公司;昆山全亞冠環保科技有限公司
• 主分類號: B01J19/18
• 分類號: B01J19/18;B01J4/00;C01B32/194
• 代理公司: 北京銀龍知識產權代理有限公司 11243
• 代理人: 劉偉;蔡麗

本實用新型涉及石墨烯加工領域，特別涉及石墨烯的改質裝置。所述石墨烯的改質裝置，包括：一反應釜體；一液體滴加單元，連接于液體入料口；一攪拌單元，設置于該中心口并通過該中心口進入該反應釜體；一回流單元，連接于連接口并連通反應釜體；一冷凝單元，連通于回流單元；一加熱單元，圍繞反應釜體的外側表面設置；一感應單元，設置在反應釜體內部；及一中央控制單元，與加熱單元及感應單元電性連接，以控制反應釜體內部的溫度及壓力，并將感應單元偵測到的溫度及壓力顯示在一顯示器上。本實用新型通過該冷凝單元及該回流單元，能夠安全地進行石墨烯改質反應，同時避免液態改質劑等揮發，使其能夠被有效利用并與石墨烯粉末或漿料充分反應。

技術領域

本實用新型涉及石墨烯加工領域，尤其涉及石墨烯的改質裝置。

背景技術

石墨烯是目前世上最薄、最堅硬的奈米材料之一，具備優異的導電性、散熱性、透光性及機械性能，主要應用于觸摸屏、柔性顯示器、光傳感器、鋰離子電池及新型儲能器件、導熱及復合材料、功能涂料等，應用前景廣泛。

但是，由于六角苯環狀的石墨烯表面具有很高的化學穩定性，幾乎無法與其他介質或聚合物兼容或互相作用。為了改善石墨烯的加工性與兼容性，通常必須對其進行表面改質引入官能基，從而提高其與介質或聚合物的接口結合力，使其能夠作為功能性復合材料應用。

然而，對石墨烯進行改質時，因改質劑通常具有低于石墨烯的沸點(100℃以下)，在反應過程中容易揮發而導致改質劑濃度改變，影響反應活性，使石墨烯分散不均而影響官能化程度。

而現有的石墨烯的加工裝置通常是透過直接密封裝置開口的方式來維持改質劑濃度，在此情況下，加工裝置有可能隨反應升溫而內部壓力變大，當內部壓力超過裝置承受范圍時，有引起裝置爆炸的風險。

是以，本案創作人在觀察到上述缺失后，認為石墨烯的改質裝置仍有進一步改良之必要，而遂有本實用新型的產生。

實用新型內容

本實用新型的主要目的是提供一種石墨烯的改質裝置，其能夠在安全的狀況下有效地充分利用改質劑。

為達上述目的，本實用新型所提供的一種石墨烯的改質裝置，包括：一反應釜體，該反應釜體的上部表面具有至少一中心口、圍繞該中心口設置的至少一固體入料口、一液體入料口及一連接口，該反應釜體的下部表面具有至少一出料口，該固體入料口的孔徑大于該液體入料口的孔徑，以供石墨烯粉末或漿料通過該固體入料口進入該反應釜體；一液體滴加單元，連接于該液體入料口以連通該反應釜體，供液態改質劑透過該液體滴加單元進入該反應釜體；一攪拌單元，設置于該中心口并通過該中心口進入該反應釜體；一回流單元，連接于該連接口并連通該反應釜體；一冷凝單元，連通于該回流單元；一加熱單元，圍繞該反應釜體的外側表面設置；一感應單元，設置在該反應釜體內部，以監控該反應釜體內部的溫度及壓力；及一中央控制單元，與該加熱單元及該感應單元電性連接，以控制該反應釜體內部的溫度及壓力，并將該感應單元偵測到的溫度及壓力顯示在一顯示器上。

較佳地，其中，該固體入料口設置有可拆卸的一密封件。

較佳地，其中，該液體滴加單元為一長形筒體，該長形筒體具有：一上端開口，位于該長形筒體的上端；一下端開口，位于該長形筒體的下端，該下端開口的下方設置有一滴液嘴，該滴液嘴的端部連接至該液體入料口；一節門，設置在該下端開口與該滴液嘴之間，以開啟或關閉該下端開口；以及一恒壓臂，該恒壓臂的一端連通至該長形筒體，另一端連通至該滴液嘴并位于該節門的下方。

較佳地，其中，該液體滴加單元相對于該攪拌單元呈傾斜設置，使該液體滴加單元的中心軸線與該攪拌單元的中心軸線之間形成10度至80度的一夾角。

較佳地，其中，該攪拌單元包括一攪拌棒，該攪拌棒的一端位于該反應釜體的內部，并設置有至少一螺槳，而該攪拌棒的另一端通過該中心口，位于該反應釜體的外部。

較佳地，其中，該攪拌棒的該另一端連接一電機，該攪拌棒由該電機驅動旋轉。