[發(fā)明專利]一種可產(chǎn)業(yè)化的石墨烯制備裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011239944.6
• 申請(qǐng)日: 2020-11-09
• 公開（公告）號(hào): CN112456477A
• 公開（公告）日: 2021-03-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 汪百戰(zhàn);費(fèi)植煌
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 汪百戰(zhàn);費(fèi)植煌
• 主分類號(hào): C01B32/19
• 分類號(hào): C01B32/19
• 代理公司: 東莞市浩宇專利代理事務(wù)所(普通合伙) 44460
• 代理人: 許王軍

1.一種可產(chǎn)業(yè)化的石墨烯制備裝置，其特征在于，包括：

反應(yīng)容器；所述反應(yīng)容器的頂部設(shè)置有第一驅(qū)動(dòng)裝置；所述反應(yīng)容器內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置有第一攪拌軸，并且所述第一攪拌軸的頂部與所述第一驅(qū)動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)端傳動(dòng)連接；所述反應(yīng)容器的內(nèi)底部設(shè)置有磁性柱體矩陣；

超聲波剝離裝置；所述超聲波剝離裝置設(shè)置在所述反應(yīng)容器的一側(cè)，并且所述超聲波剝離裝置的入口端與所述反應(yīng)容器的出口端連通；

反應(yīng)釜；所述反應(yīng)釜設(shè)置鄰設(shè)于所述超聲波剝離裝置，并且所述反應(yīng)釜的入口端與所述超聲波剝離裝置的出口端連通，所述反應(yīng)釜的出口端與所述反應(yīng)容器的入口端連通；所述反應(yīng)釜的頂部設(shè)置有第二驅(qū)動(dòng)裝置；所述反應(yīng)釜內(nèi)設(shè)置有第二攪拌軸，并且所述第二攪拌軸的頂部與所述第二驅(qū)動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)端傳動(dòng)連接；所述反應(yīng)釜的底部設(shè)置有超聲化噴霧裝置；

循環(huán)泵；所述循環(huán)泵設(shè)置在所述超聲剝離裝置和所述反應(yīng)釜之間，并且所述循環(huán)泵的入口端與所述超聲剝離裝置的出口端連通，所述循環(huán)泵的出口端與所述反應(yīng)釜的入口端連通。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可產(chǎn)業(yè)化的石墨烯制備裝置，其特征在于：所述磁性主體矩陣的外表涂覆有聚四氟乙烯樹脂。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可產(chǎn)業(yè)化的石墨烯制備裝置，其特征在于：還包括加熱冷卻一體裝置；所述加熱冷卻一體裝置設(shè)置在所述反應(yīng)釜和所述反應(yīng)容器之間，并且所述加熱冷卻一體裝置的入口端與所述反應(yīng)釜的出口端連通，所述加熱冷卻一體裝置的出口端與所述反應(yīng)容器的入口端連通。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可產(chǎn)業(yè)化的石墨烯制備裝置，其特征在于：所述超聲波剝離裝置包括第一超聲波剝離器和第二超聲波剝離器；所述第一超聲波剝離器設(shè)置在所述反應(yīng)容器的一側(cè)，并且所述第一超聲波剝離器的入口端與所述反應(yīng)容器的出口端連通；所述第二超聲波剝離器設(shè)置在所述第一超聲波剝離器的一側(cè)，并且所述第二超聲波剝離器的入口端與所述第一超聲波剝離器的出口端連通，所述第二超聲波剝離器的出口端與所述循環(huán)泵的入口端連通。

5.如權(quán)利要求1所述的一種石墨烯的制備流程，其特征在于，包括以下步驟：

第一步：混合磁化。將量子點(diǎn)、膨脹石墨粉和氟表面活性劑添加到所述反應(yīng)容器內(nèi)，然后通過所述第一驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)所述攪拌軸將量子點(diǎn)、膨脹石墨粉和氟表面活性劑充分?jǐn)嚢杌旌希S后通過所述磁性柱體矩陣對(duì)混合物進(jìn)行磁化，使石墨粉中的碳離子相互間更容易被剝離開；

第二步：超聲剝離：磁化后的混合物送入所述超聲剝離裝置內(nèi)，通過超聲波將石墨粉中的碳離子剝離開形成納米級(jí)大小的石墨烯；

第三步：混合細(xì)化：將剝離出的石墨烯連同剩余的混合物一并送入所述反應(yīng)釜內(nèi)，通過所述第二驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)所述第二攪拌軸攪拌，同時(shí)啟動(dòng)所述超聲化噴霧裝置，將石墨烯和剩余的混合物的顆粒之間分離的更加細(xì)碎、松散；

第四步：循環(huán)剝離：將經(jīng)過第三步粉碎細(xì)化后的粉狀物經(jīng)過所述循環(huán)泵重新送入反應(yīng)容器中，然后依次循環(huán)第一步、第二步和第三步，直到石墨粉被完全剝離成納米級(jí)別大小的石墨烯。