[發(fā)明專利]一種具有近似晶格取向石墨烯的制備設(shè)備

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• 申請日: 2021-11-22
• 公開（公告）號: CN114031072A
• 公開（公告）日: 2022-02-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 呂凌輝;王濤
• 申請（專利權(quán)）人: 呂凌輝
• 主分類號: C01B32/192
• 分類號: C01B32/192;B01J19/24;B01D29/01;B01D29/58
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本發(fā)明涉及石墨烯的制備設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種具有近似晶格取向石墨烯的制備設(shè)備，包括：反應(yīng)池，所述反應(yīng)池的左側(cè)外表面靠近中間位置固定安裝有噴水件；第一連接管，固定安裝于噴水件的上端外表面靠近中間位置，且第一連接管的右端延伸至反應(yīng)池內(nèi)部；及加料機構(gòu)。本發(fā)明能夠通過設(shè)置加料機構(gòu)，在反應(yīng)池內(nèi)部需要添加高錳酸鉀溶液時，可以實現(xiàn)定量添加，從而在加入高猛酸鉀溶液時，避免了通過人工添加很容易使高猛酸鉀溶液的量發(fā)生差錯，少則反應(yīng)不充分，無法得到氧化石墨烯，多則容易引起劇烈反應(yīng)，威脅到反應(yīng)池周圍操作人員的安全的問題，提高了總體的實用性與通用性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及石墨烯的制備設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種具有近似晶格取向石墨烯的制備設(shè)備。

背景技術(shù)

石墨烯是一種有碳原子以sp2雜化軌道組成六角型呈蜂巢晶格的二維碳納米材料，石墨烯具有優(yōu)異的光學(xué)、電學(xué)和力學(xué)特性，在材料學(xué)、微納加工、能源和生物醫(yī)學(xué)等方面具有重要的應(yīng)用前景，被認為是一種未來革命性的材料，不同取向的石墨烯疇在連接處會形成疇界，降低石墨烯薄膜的質(zhì)量，利用金屬單晶基底可以制備具有近似單一取向的石墨烯薄膜。

石墨烯常見的粉體生產(chǎn)的方法為機械剝離法、氧化還原法和碳化硅外延生長法等，機械剝離法很難大規(guī)模的對石墨烯進行生產(chǎn)，碳化硅外延法雖然可以獲得高質(zhì)量的石墨烯，但是這種方法對設(shè)備的要求較高，目前氧化還原法制造石墨烯的方法應(yīng)用的較為廣泛，氧化還原法是通過使用硫酸、硝酸等化學(xué)試劑及高錳酸鉀、雙氧水等氧化劑將天然石墨氧化，增大石墨層之間的間距，在石墨層與層之間插入氧化物，制得氧化石墨(GraphiteOxide)，然后將反應(yīng)物進行水洗，并對洗凈后的固體進行低溫干燥，制得氧化石墨粉體，通過物理剝離、高溫膨脹等方法對氧化石墨粉體進行剝離，制得氧化石墨烯，最后通過化學(xué)法將氧化石墨烯還原，得到石墨烯(RGO)。

現(xiàn)有技術(shù)中在通過氧化還原法制造石墨烯的過程中，在需要向反應(yīng)池內(nèi)部添加硫酸、硝酸等化學(xué)試劑及高錳酸鉀、雙氧水等氧化劑時，大部分都是通過人工手動添加，對添加的量不好把控，尤其是在加入高錳酸鉀溶液時，通過人工添加很容易使高猛酸鉀溶液的量發(fā)生差錯，少則反應(yīng)不充分，無法得到氧化石墨烯，多則容易引起劇烈反應(yīng)，威脅到反應(yīng)池周圍操作人員的安全。

為此，提出一種具有近似晶格取向石墨烯的制備設(shè)備。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種具有近似晶格取向石墨烯的制備設(shè)備，以解決上述背景技術(shù)中提出的問題。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種具有近似晶格取向石墨烯的制備設(shè)備，包括：

反應(yīng)池，所述反應(yīng)池的左側(cè)外表面靠近中間位置固定安裝有噴水件；

第一連接管，固定安裝于噴水件的上端外表面靠近中間位置，且第一連接管的右端延伸至反應(yīng)池內(nèi)部；及

加料機構(gòu)；

所述反應(yīng)池的左側(cè)內(nèi)表面靠近上端邊緣位置設(shè)置有加料機構(gòu)，所述加料機構(gòu)可以在反應(yīng)池內(nèi)部需要添加化學(xué)藥劑時，精確的為反應(yīng)池內(nèi)部添加化學(xué)藥劑。

現(xiàn)有技術(shù)中在通過氧化還原法制造石墨烯的過程中，在需要向反應(yīng)池內(nèi)部添加硫酸、硝酸等化學(xué)試劑及高錳酸鉀、雙氧水等氧化劑時，大部分都是通過人工手動添加，對添加的量不好把控，尤其是在加入高錳酸鉀溶液時，通過人工添加很容易使高猛酸鉀溶液的量發(fā)生差錯，少則反應(yīng)不充分，無法得到氧化石墨烯，多則容易引起劇烈反應(yīng)，威脅到反應(yīng)池周圍操作人員的安全，本發(fā)明通過設(shè)置加料機構(gòu)，在反應(yīng)池內(nèi)部需要添加高猛酸鉀溶液時，可以實現(xiàn)定量添加，從而在加入高猛酸鉀溶液時，避免了通過人工添加很容易使高猛酸鉀溶液的量發(fā)生差錯，少則反應(yīng)不充分，無法得到氧化石墨烯，多則容易引起劇烈反應(yīng)，威脅到反應(yīng)池周圍操作人員的安全的問題，提高了總體的實用性與通用性。