[發明專利]一段式熱解煤焦油連續制備石墨烯的方法及裝置

在審

• 申請號: 202210356256.0
• 申請日: 2022-04-06
• 公開（公告）號: CN114604859A
• 公開（公告）日: 2022-06-10
• 發明（設計）人: 瞿廣飛;吳緩緩;解若松;李軍燕;顏洲鵬
• 申請（專利權）人: 昆明理工大學
• 主分類號: C01B32/184
• 分類號: C01B32/184
• 代理公司: 昆明同聚專利代理有限公司 53214
• 代理人: 蘇蕓蕓

1.一種一段式熱解煤焦油連續制備石墨烯的方法，其特征在于：將煤焦油從文丘里射流器的噴嘴注入，煤焦油與從吸氣管處加入含納米催化劑的氧氣-氬氣混合物一起進入文丘里射流器中，在擴壓管處充分混合；混合物隨后進入磁輔助電弧等離子體發生裝置中，在納米催化劑、高密度電弧等離子體作用下煤焦油發生高溫催化熱解反應制得石墨烯。

2.根據權利要求1所述的一段式熱解煤焦油連續制備石墨烯的方法，其特征在于：磁輔助電弧等離子體發生裝置包括殼體（14）、陽極（15）、陰極（16）、磁場發生器（17）、不銹鋼過濾網（18）、壓力表（6）、交流電源（7）、直流電源（8），殼體（14）一端設置有進料口，不銹鋼過濾網（18）設置在殼體（14）的另一端上，不銹鋼過濾網（18）外側套設有產物收集室（11），壓力表（6）設置殼體（14）上，2對以上的陽極（15）、陰極（16）并排設置在殼體（14）內并與交流電源（7）連接，與直流電源（8）連接的磁場發生器（17）設置在殼體外且產生的磁場覆蓋反應區，殼體（14）后端上設置有冷卻裝置（10）。

3.根據權利要求2所述的一段式熱解煤焦油連續制備石墨烯的方法，其特征在于：磁場發生器（16）為磁線圈。

4.根據權利要求1所述的一段式熱解煤焦油連續制備石墨烯的方法，其特征在于：納米催化劑選自MgO、NiO、TiO、Y₂O₃、Al₂O₃。

5.根據權利要求1所述的一段式熱解煤焦油連續制備石墨烯的方法，其特征在于：在納米催化劑中添加納米催化劑質量3-6 %的石墨烯。

6.完成權利要求3所述的一段式熱解煤焦油連續制備石墨烯的方法的裝置，其特征在于：包括混合氣罐（1）、煤焦油罐（2）、文丘里射流器（5）、磁輔助電弧等離子體放電發生裝置（9）、抽風機（12）、儲氣室（13），煤焦油罐（2）通過抽吸泵與文丘里射流器（5）連接，混合氣罐與文丘里射流器的吸氣管連通，文丘里射流器（5）與磁輔助電弧等離子體放電發生裝置（9）連通，磁輔助電弧等離子體放電發生裝置（9）通過抽風機（12）與儲氣室（13）連通。