石墨烯剥离设备及石墨烯剥离方法技术

本发明专利技术公开了一种石墨烯剥离设备及石墨烯剥离方法，所述石墨烯剥离设备包括容置桶、剥离装置和混合器，混合器与剥离装置之间设置有连通的第一管路，第一管路用于将混合器中的混合物料送入到剥离装置中；剥离装置设置于容置桶中；剥离装置包括第一组件和第二组件，第一组件具有至少一个第一粘结板，第二组件具有至少一个第二粘结板。本发明专利技术利用第一组件和第二组件中第一粘结板与第二粘结板在的分离和贴合的两种状态之间来回切换，当第一管路将混合物料送入到剥离装置中时，不断贴合和分离的第一粘结板和第二粘结板实现对混合物料中石墨材料的剥离，从而提高对石墨材料中石墨烯剥离效率。离效率。离效率。

【技术实现步骤摘要】
石墨烯剥离设备及石墨烯剥离方法


[0001]本专利技术涉及石墨烯生产设备
，特别涉及一种石墨烯剥离设备及石墨烯剥离方法。

技术介绍

[0002]石墨烯是世界上首次被成功制备的二维材料，仅有一层碳原子厚度的六边形蜂巢状结构。自胶带法成功剥离单层石墨烯以来，石墨烯被赋予万能材料之名，随之在科学界、工业界开展了石墨烯相关研究和应用工作。
[0003]目前，胶带法仍是剥离石墨烯的最优方案，可得到高质量的单层石墨烯薄膜。但石墨薄层所包含的石墨烯层数量巨大，单一0.05mm
‑
0.1mm的鳞片石墨包含105数量级的石墨烯层，利用手工剥离方法，仅能得到部分极少量单层石墨烯，难以工业化应用。

技术实现思路

[0004]本专利技术的主要目的是提供一种石墨烯剥离设备及石墨烯剥离方法，旨在解决现有技术中石墨烯剥离效率较低的技术问题。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提出一种石墨烯剥离设备，用于对石墨材料和粘性液体的混合物料进行处理，所述石墨烯剥离设备包括：
[0006]容置桶；
[0007]剥离装置，所述剥离装置设置于所述容置桶中；
[0008]混合器，混合器与所述剥离装置之间设置有连通的第一管路，第一管路用于将所述混合器中的混合物料送入到所述剥离装置中；
[0009]所述剥离装置包括第一组件和第二组件，所述第一组件具有至少一个第一粘结板，所述第二组件具有至少一个第二粘结板；
[0010]所述第一组件上的所述第一粘结板被配置为绕第一中心转动，所述第二组件上的第二粘结板被配置为绕第二中心转动，所述第一组件和所述第二组件在运动的过程中，所述第一粘结板与所述第二粘结板在分离与贴合之间来回切换。
[0011]在本专利技术的部分实施例中，所述第一组件上所述第一粘结板的转动方向与所述第二组件上所述第二粘结板的转动方向相同。
[0012]在本专利技术的部分实施例中，3所述第一组件还包括第一转动轴，所述第一转动轴上设置有至少一个所述第一粘结板，所述第一转动轴带动所述第一粘结板绕所述第一转动轴转动；
[0013]所述第二组件还包括第二转动轴，所述第二转动轴上设置有至少一个所述第二粘结板，所述第二转动轴带动所述第二粘结板绕所述第二转动轴转动。
[0014]在本专利技术的部分实施例中，所述第一转动轴和所述第二转动轴共同连接有或分别连接有一个驱动组件；
[0015]所述驱动组件包括齿条、活塞组、与齿条啮合的齿轮以及绕中心轴线旋转的转盘；
[0016]所述转盘的一侧设置有连接柱；
[0017]所述活塞组包括活塞销和活塞，所述活塞滑动连接于所述活塞销中，所述活塞的一端与所述连接柱连接，所述活塞的另一端与所述齿条连接；
[0018]所述齿轮与所述第一转动轴/所述第二转动轴连接。
[0019]在本专利技术的部分实施例中，所述第一粘结板与所述第二粘结板的大小以及形状均相同。
[0020]在本专利技术的部分实施例中，所述混合器中设置有第一温度调节装置，所述第一温度调节装置用于调节混合器内部环境的温度；和/或
[0021]所述容置桶中设置有第二温度调节装置，所述第二温度调节装置用于调节容置桶内部环境的温度。
[0022]在本专利技术的部分实施例中，所述容置桶的底部设置有与所述容置桶连通的第二管路，所述第二管路的另一端与所述剥离装置连接，所述第二管路用于将所述容置桶中的物料输送到所述剥离装置中。
[0023]在本专利技术的部分实施例中，所述容置桶的底部设置有与所述容置桶连通的第三管路，所述第三管路还连接有减压蒸发装置，所述减压蒸发装置用于将容置桶中的剥离后的物料中的粘性液体和冲洗溶剂进行除去。
[0024]在本专利技术的部分实施例中，所述减压蒸发装置包括依次连接的物料盛装器、循环冷却器以及真空泵；
[0025]所述循环冷却器还连接有粘性液体收集器，所述物料盛装器外还设置有液浴加热器，所述液浴加热器用于对所述物料盛装器进行加热；
[0026]所述减压蒸发装置工作时，所述真空泵和所述液浴加热器使所述物料盛装容器中的粘性液体和所述冲洗溶剂在预设工作条件汽化，并通过所述循环冷却器冷却汽化的粘性液体和所述冲洗溶剂，使其液化收集在所述收集器中，以使所述物料盛装容器中得到剥离后的石墨烯材料。
[0027]本专利技术的实施例还提供了一种石墨烯剥离方法，包括使用上述的石墨烯剥离设备，该石墨烯剥离方法包括：
[0028]在所述混合器中按预设比例混合所述石墨材料和所述粘性液体形成所述混合物料，并将所述混合物料通过所述第一管路输送到所述剥离装置进行处理；
[0029]将所述剥离装置处理后的物料再次输送到所述剥离装置中进行再次处理，若经过再次处理的物料没有达到预设剥离标准，则继续将剥离后的物料再次送入到所述剥离装置中进行剥离；
[0030]重复上述步骤，直至所述剥离装置处理后的物料的剥离效果达到预设剥离标准；
[0031]将达到预设剥离标准的剥离物料进行分离，得到石墨烯材料。
[0032]本专利技术通过在容置桶中设置剥离装置，利用第一组件和第二组件中第一粘结板与第二粘结板在的分离和贴合的两种状态之间来回切换，当第一管路将混合物料送入到剥离装置中时，第一粘结板和第二粘结板不断贴合和分离，从而通过机械结构代替传统的胶带法对石墨材料中石墨烯施加作用力，实现对混合物料中石墨材料的剥离，从而提高对石墨材料中石墨烯剥离效率。
附图说明
[0033]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
[0034]图1为本专利技术一实施例的石墨烯剥离设备的结构示意图；
[0035]图2为本专利技术一实施例的第一组件(单粘结板)和第二组件(单粘结板)的运动配合示意图；
[0036]图3为本专利技术一实施例的第一组件(双粘结板)和第二组件(双粘结板)的运动配合示意图；
[0037]图4为本专利技术一实施例的第一组件(第二组件)的结构示意图；
[0038]图5为本专利技术又一实施例的第一组件(第二组件)的结构示意图；
[0039]图6为本专利技术一实施例的驱动组件的结构示意图；
[0040]图7为本专利技术一实施例的混合器的结构示意图；
[0041]图8为本专利技术又一实施例的混合器的结构示意图；
[0042]图9为本专利技术一实施例的加料器的结构示意图；
[0043]图10为本专利技术一实施例的加料器与第一组件(第二组件)的位置关系示意图；
[0044]图11本专利技术又一实施例的加料器与第一组件(第二组件)的位置关系示意图。
[0045]附图标记：100、容置桶；101、第二温度调节装置；200、混合器；301、第一管路；302、第二管路；303、第三本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种石墨烯剥离设备，用于对石墨材料和粘性液体的混合物料进行处理，其特征在于，包括：容置桶；剥离装置，所述剥离装置设置于所述容置桶中；混合器，混合器与所述剥离装置之间设置有连通的第一管路，第一管路用于将所述混合器中的混合物料送入到所述剥离装置中；所述剥离装置包括第一组件和第二组件，所述第一组件具有至少一个第一粘结板，所述第二组件具有至少一个第二粘结板；所述第一组件上的所述第一粘结板被配置为绕第一中心转动，所述第二组件上的第二粘结板被配置为绕第二中心转动，所述第一组件和所述第二组件在运动的过程中，所述第一粘结板与所述第二粘结板在分离与贴合之间来回切换。2.根据权利要求1所述的石墨烯剥离设备，其特征在于，所述第一组件上所述第一粘结板的转动方向与所述第二组件上所述第二粘结板的转动方向相同。3.根据权利要求1所述的石墨烯剥离设备，其特征在于，所述第一组件还包括第一转动轴，所述第一转动轴上设置有至少一个所述第一粘结板，所述第一转动轴带动所述第一粘结板绕所述第一转动轴转动；所述第二组件还包括第二转动轴，所述第二转动轴上设置有至少一个所述第二粘结板，所述第二转动轴带动所述第二粘结板绕所述第二转动轴转动。4.根据权利要求2所述的石墨烯剥离设备，其特征在于，所述第一转动轴和所述第二转动轴共同连接有或分别连接有一个驱动组件；所述驱动组件包括齿条、活塞组、与齿条啮合的齿轮以及绕中心轴线旋转的转盘；所述转盘的一侧设置有连接柱；所述活塞组包括活塞销和活塞，所述活塞滑动连接于所述活塞销中，所述活塞的一端与所述连接柱连接，所述活塞的另一端与所述齿条连接；所述齿轮与所述第一转动轴/所述第二转动轴连接。5.根据权利要求1所述的石墨烯剥离设备，其特征在于，所述第一粘结板与所述第二粘结板的大小以及形状均相同。6.根据权利要求1所述的石墨烯剥离设备，其特征在于，所述混合器中设置有第一温度调节装置，所述第一温度调...

【专利技术属性】
技术研发人员：白万里，曹祥磊，谢远萍，
申请(专利权)人：中国铝业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：