[發(fā)明專利]一種石墨烯分散液制備裝置及制備方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010745039.1
• 申請(qǐng)日: 2020-07-29
• 公開（公告）號(hào): CN111960406A
• 公開（公告）日: 2020-11-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 蔣連福;曾海波
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京牧科納米科技有限公司
• 主分類號(hào): C01B32/19
• 分類號(hào): C01B32/19
• 代理公司: 南京泰普專利代理事務(wù)所(普通合伙) 32360
• 代理人: 姜露露

1.一種石墨烯分散液制備裝置，其特征在于，包括：

機(jī)柜，包括多個(gè)與機(jī)柜底部固定連接的防震支腳；

剝離組件，包括與機(jī)柜固定連接的剝離筒體、設(shè)于剝離筒體上的超聲組件；

冷凝組件，包括設(shè)于機(jī)柜上的冷凝筒體，所述冷凝筒體套于剝離筒體，所述冷凝筒體的內(nèi)注有冷凝液。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的石墨烯分散液制備裝置，其特征在于，所述防震支腳包括防震插件、套于防震插件的防震彈簧、套于防震插件的防震筒件、多個(gè)與防震筒件側(cè)面外壁固定連接的防震扇片以及用于收容防震筒件的防震底座；所述防震底座內(nèi)設(shè)有空腔，所述防震筒件設(shè)于空腔內(nèi)，所述防震底座的底部開有與空腔連通的氣孔；所述防震插件的側(cè)壁開有外螺紋，所述防震筒件側(cè)面內(nèi)壁開有與外螺紋適配的內(nèi)螺紋，所述防震彈簧的頂端與防震插件的頂部固定連接，所述防震彈簧的底端與防震底座的頂面抵接。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的石墨烯分散液制備裝置，其特征在于，所述超聲組件包括設(shè)于剝離筒體頂部的超聲頂蓋、設(shè)于超聲頂蓋上的超聲波機(jī)以及與超聲頂蓋的底部固定連接的超聲波振動(dòng)棒；所述超聲波振動(dòng)棒向下延伸至剝離筒體內(nèi)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的石墨烯分散液制備裝置，其特征在于，所述剝離筒體側(cè)面外壁與冷凝筒體的側(cè)面內(nèi)壁之間設(shè)有導(dǎo)熱組件。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的石墨烯分散液制備裝置，其特征在于，所述導(dǎo)熱組件包括多個(gè)與剝離筒體側(cè)面外壁固定連接的第一導(dǎo)熱片、以及多個(gè)與冷凝筒體側(cè)面內(nèi)壁固定連接的第二導(dǎo)熱片；所述第一導(dǎo)熱片和第二導(dǎo)熱片為圓弧形結(jié)構(gòu)，第一導(dǎo)熱片和第二導(dǎo)熱片的數(shù)量相等且弧面角相等；所述冷凝組件還包括驅(qū)動(dòng)冷凝筒體轉(zhuǎn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)組件；所述驅(qū)動(dòng)組件運(yùn)行帶動(dòng)冷凝筒體的轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)整第一導(dǎo)熱片和第二導(dǎo)熱片的重疊角度對(duì)導(dǎo)熱組件的導(dǎo)熱效率進(jìn)行調(diào)節(jié)。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的石墨烯分散液制備裝置，其特征在于，所述第一導(dǎo)熱片和第二導(dǎo)熱片的數(shù)量均為4個(gè)，所述第一導(dǎo)熱片和第二導(dǎo)熱片的弧面角均為30°。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的石墨烯分散液制備裝置，其特征在于，所述冷凝筒體的側(cè)面外壁設(shè)有多個(gè)移動(dòng)滾輪，所述機(jī)柜的頂面設(shè)有環(huán)形移動(dòng)導(dǎo)軌，所述移動(dòng)導(dǎo)軌套于冷凝筒體，所述移動(dòng)滾輪設(shè)于移動(dòng)導(dǎo)軌上并可沿移動(dòng)導(dǎo)軌滾動(dòng)。

8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的石墨烯分散液制備裝置，其特征在于，所述驅(qū)動(dòng)組件包括設(shè)于機(jī)柜內(nèi)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)、與驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸出端固定連接的減速機(jī)、與減速機(jī)的輸出端固定連接的驅(qū)動(dòng)齒輪以及與驅(qū)動(dòng)齒輪嚙合配合的從動(dòng)齒圈，所述從動(dòng)齒圈套于冷凝筒體。

9.一種石墨烯分散液的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1：打開超聲頂蓋向剝離筒體內(nèi)主體水溶液，然后向水溶液中注入石墨粉或石墨塊，然后將超聲頂蓋蓋于剝離筒體上；

步驟2：打開超聲波機(jī)使超聲波振動(dòng)棒以超聲波頻率為36KHz持續(xù)振動(dòng)12h，超聲波振動(dòng)棒振動(dòng)形成的剪切力以及水溶液中的微氣核在超聲波振動(dòng)下的空化作用克服石墨烯層間的范德華吸引力將石墨烯二維片層進(jìn)行剝離使石墨烯得以分離并最終制成石墨烯分散液，在制備石墨烯分散液過(guò)程中，水溶液溫度逐漸升高；

步驟3：?jiǎn)?dòng)驅(qū)動(dòng)電機(jī)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)通過(guò)減速機(jī)帶動(dòng)驅(qū)動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)齒輪通過(guò)從動(dòng)齒圈帶動(dòng)冷凝筒體轉(zhuǎn)動(dòng)，使第一導(dǎo)熱片和第二導(dǎo)熱片部分或完全重疊，剝離筒體內(nèi)的水溶液的熱量通過(guò)第一導(dǎo)熱片和第二導(dǎo)熱片形成的熱橋?qū)崃總鲃?dòng)至冷凝筒體上，冷凝筒體內(nèi)的冷凝液對(duì)熱量進(jìn)行吸收；

步驟4：當(dāng)石墨烯分散液制備完成時(shí)，再次啟動(dòng)驅(qū)動(dòng)電機(jī)使冷凝筒體轉(zhuǎn)動(dòng)，減小第一導(dǎo)熱片和第二導(dǎo)熱片的重疊角度直至第一導(dǎo)熱片和第二導(dǎo)熱片完全分離，第一導(dǎo)熱片和第二導(dǎo)熱片形成的熱橋斷開，剝離筒體的熱量向外傳導(dǎo)的速率降低，剝離筒體內(nèi)的水溶液分子高速運(yùn)行避免石墨烯分散液中的石墨烯二維材料再次凝結(jié)。