一种生产石墨烯粉体的装置的制作方法

本实用新型涉及石墨烯生产技术领域，具体为一种生产石墨烯粉体的装置。

背景技术：

石墨烯具有优异的光学、电学、力学特性，在材料学、微纳加工、能源、生物医学和药物传递等方面具有重要的应用前景，被认为是一种未来革命性的材料。英国曼彻斯特大学物理学家安德烈·盖姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫，用微机械剥离法成功从石墨中分离出石墨烯，因此共同获得2010年诺贝尔物理学奖。石墨烯常见的粉体生产的方法为机械剥离法、氧化还原法、sic外延生长法，薄膜生产方法为化学气相沉积法(cvd)。

氧化还原法是通过使用硫酸、硝酸等化学试剂及高锰酸钾、双氧水等氧化剂将天然石墨氧化，增大石墨层之间的间距，在石墨层与层之间插入氧化物，制得氧化石墨(graphiteoxide)。然后将反应物进行水洗，并对洗净后的固体进行低温干燥，制得氧化石墨粉体。通过物理剥离、高温膨胀等方法对氧化石墨粉体进行剥离，制得氧化石墨烯。最后通过化学法将氧化石墨烯还原，得到石墨烯(rgo)，氧化还原法使用硫酸、硝酸等强酸，存在较大的危险性，鉴于此，针对上述问题深入研究，遂有本案产生。

技术实现要素：

针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种生产石墨烯粉体的装置，解决了现有的石墨烯粉末中含有硫酸、硝酸等强酸的问题。

为实现以上目的，本实用新型通过以下技术方案予以实现：一种生产石墨烯粉体的装置，包括：反应箱、清洗箱以及烘烤箱，所述反应箱安装于清洗箱上，所述清洗箱安装于烘烤箱上，所述清洗箱内安装有过滤运输结构以及清洗结构，所述烘烤箱内安装有烘干结构；

所述过滤运输结构包含有：过滤内箱、过滤管、过滤阀门以及搅拌组件；

所述过滤内箱安装于清洗箱内，所述过滤阀门安装于清洗箱，且所述过滤阀门位于过滤内箱内，所述过滤管安装于过滤阀门上，且所述过滤管连接于烘烤箱上，所述搅拌组件安装于反应箱上，所述过滤内箱上设置有过滤网。

优选的，所述搅拌组件包含有：两对结构相同的搅拌轴、若干个结构相同的搅拌叶、两对结构相同的传动搅拌齿轮、驱动搅拌齿轮以及搅拌驱动机；

所述搅拌驱动机安装于反应箱上，所述驱动搅拌齿轮安装于搅拌驱动机驱动端上，两对搅拌轴通过轴承活动插装于清洗箱内，两对所述传动搅拌齿轮分别安装于两对所述搅拌轴上，且两对所述传动搅拌齿轮与驱动搅拌齿轮齿轮啮合，若干个所述搅拌叶分别均匀安装于两对所述搅拌轴上。

优选的，所述清洗结构包含有：废液箱、原液箱、一对结构相同的抽送泵、一对结构相同的清洗阀门、一对结构相同的连接管以及超声波震动器；

一对所述清洗阀门分别安装于所述废液箱以及原液箱上，一对所述连接管分别安装于一对所述清洗阀门上，一对所述抽送泵分别安装于一对所述连接管上，且一对所述抽送泵另一端连接于清洗箱上，所述超声波震动器安装于清洗箱上。

优选的，所述烘干结构包含有：烘干内支架、若干个结构相同的烘干板、若干个结构相同的剪叉式支撑杆、两对结构相同的升降驱动机、两对结构相同的伸缩链、若干个结构相同的电热管、两对结构相同的电热支撑管以及搬运组件；

所述烘干内支架通过搬运组件活动安置于烘烤箱内，若干个所述烘干板分布均匀活动安装于烘干内支架内，若干个所述剪叉式支撑杆分布安装于若干个所述烘干板上，两对所述升降驱动机分别安装于烘干内支架上，两对所述伸缩链分别安装于两对所述升降驱动机驱动端上，且两对所述伸缩链另一端连接于烘干板上，若干个所述电热管均匀的安装于烘烤箱内侧上，两对所述电热支撑管两两平行插装于若干个所述烘干板上。

优选的，所述搬运组件包含有：两对结构相同的烘干移动凹槽以及若干个结构相同的烘干移动轮；

两对所述烘干移动凹槽分别水平平行安装于烘烤箱底端上，若干个所述烘干移动轮分别安装于烘干内支架上，且若干个所述烘干移动轮分别活动安置于两对所述烘干移动凹槽内。

优选的，所述若干个所述烘干板上分别设置有两对结构相同的烘干滑块，所述烘干内支架上设置有两对结构相同的烘干滑道，若干个所述烘干滑块分别活动插装于两对所述烘干滑道内。

优选的，所述烘烤箱内设置有两对结构相同挤压液压推杆，两对所述挤压液压推杆推动端上设置有挤压板。

优选的，所述烘烤箱设置有温度传感器。

本实用新型实施例具有如下优点：本实用新型提供了一种生产石墨烯粉体的装置。具备以下有益效果：该生产石墨烯粉体的装置，通过过滤内箱以及搅拌组件将石墨烯晶体被液体离心转动清洗，同时通过超声波震动器，将石墨烯晶体产生超声波震动清洗，利用超声波在液体中的空化作用、加速度作用及直进流作用对液体和污物直接、间接的作用，使污物层被分散、乳化、剥离而达到清洗目的，通过高温高压将石墨烯晶体分解成石墨烯粉末。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式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示例性的，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，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。

本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。

图1为本实用新型所述一种生产石墨烯粉体的装置的主视剖视示意图。

图2为本实用新型所述一种生产石墨烯粉体的装置的侧视剖视示意图。

图3为本实用新型所述一种生产石墨烯粉体的装置的搅拌组件示意图。

图中：1-反应箱；2-清洗箱；3-烘烤箱；4-过滤内箱；5-过滤管；6-过滤阀门；7-搅拌轴；8-搅拌叶；9-传动搅拌齿轮；10-驱动搅拌齿轮；11-搅拌驱动机；12-废液箱；13-原液箱；14-抽送泵；15-清洗阀门；16-连接管；17-超声波震动器；18-烘干内支架；19-烘干板；20-剪叉式支撑杆；21-升降驱动机；22-伸缩链；23-电热管；24-电热支撑管；25-烘干移动凹槽；26-烘干移动轮；27-烘干滑块；28-烘干滑道；29-挤压液压推杆；30-挤压板；31-温度传感器。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例：根据附图1-3得出，所述反应箱1安装于清洗箱2上，所述清洗箱2安装于烘烤箱3上，所述清洗箱2内安装有过滤运输结构以及清洗结构，所述烘烤箱3内安装有烘干结构；所述过滤运输结构包含有：过滤内箱4、过滤管5、过滤阀门6以及搅拌组件；所述过滤内箱4安装于清洗箱2内，所述过滤阀门6安装于清洗箱2，且所述过滤阀门6位于过滤内箱4内，所述过滤管5安装于过滤阀门6上，且所述过滤管5连接于烘烤箱3上，所述搅拌组件安装于反应箱1上，所述过滤内箱4上设置有过滤网；所述搅拌组件包含有：两对结构相同的搅拌轴7、若干个结构相同的搅拌叶8、两对结构相同的传动搅拌齿轮9、驱动搅拌齿轮10以及搅拌驱动机11；所述搅拌驱动机11安装于反应箱1上，所述驱动搅拌齿轮10安装于搅拌驱动机11驱动端上，两对所述搅拌轴7通过轴承活动插装于清洗箱2内，两对所述传动搅拌齿轮9分别安装于两对所述搅拌轴7上，且两对所述传动搅拌齿轮9与驱动搅拌齿轮10齿轮啮合，若干个所述搅拌叶8分别均匀安装于两对所述搅拌轴7上；所述清洗结构包含有：废液箱12、原液箱13、一对结构相同的抽送泵14、一对结构相同的清洗阀门15、一对结构相同的连接管16以及超声波震动器17；一对所述清洗阀门15分别安装于所述废液箱12以及原液箱13上，一对所述连接管16分别安装于一对所述清洗阀门15上，一对所述抽送泵14分别安装于一对所述连接管16上，且一对所述抽送泵14另一端连接于清洗箱2上，所述超声波震动器17安装于清洗箱2上；所述烘干结构包含有：烘干内支架18、若干个结构相同的烘干板19、若干个结构相同的剪叉式支撑杆20、两对结构相同的升降驱动机21、两对结构相同的伸缩链22、若干个结构相同的电热管23、两对结构相同的电热支撑管24以及搬运组件；所述烘干内支架18通过搬运组件活动安置于烘烤箱3内，若干个所述烘干板19分布均匀活动安装于烘干内支架18内，若干个所述剪叉式支撑杆20分布安装于若干个所述烘干板19上，两对所述升降驱动机21分别安装于烘干内支架18上，两对所述伸缩链22分别安装于两对所述升降驱动机21驱动端上，且两对所述伸缩链22另一端连接于烘干板19上，若干个所述电热管23均匀的安装于烘烤箱3内侧上，两对所述电热支撑管24两两平行插装于若干个所述烘干板19上；所述搬运组件包含有：两对结构相同的烘干移动凹槽25以及若干个结构相同的烘干移动轮26；两对所述烘干移动凹槽25分别水平平行安装于烘烤箱3底端上，若干个所述烘干移动轮26分别安装于烘干内支架18上，且若干个所述烘干移动轮26分别活动安置于两对所述烘干移动凹槽25内；所述若干个所述烘干板19上分别设置有两对结构相同的烘干滑块27，所述烘干内支架18上设置有两对结构相同的烘干滑道28，若干个所述烘干滑块27分别活动插装于两对所述烘干滑道28内；所述烘烤箱3内设置有两对结构相同挤压液压推杆29，两对所述挤压液压推杆29推动端上设置有挤压板30；所述烘烤箱3设置有温度传感器31。

由上得知：通过将石墨倒入到反应箱1内，通过石墨与硫酸、硝酸等化学试剂及高锰酸钾、双氧水等氧化剂发生化学反应，通过将天然石墨氧化，增大石墨层之间的间距，在石墨层与层之间插入氧化物，制得氧化石墨，通过物理剥离、高温膨胀等方法对氧化石墨粉体进行剥离，制得氧化石墨烯，将氧化石墨烯落入到清洗箱2内的过滤内箱4内，通过搅拌驱动机11转动，带动搅拌驱动机11驱动端上的驱动搅拌齿轮10转动，通过驱动搅拌齿轮10带动两对与之齿轮啮合的传动搅拌齿轮9转动，通过两对传动搅拌齿轮9带动其上的两对搅拌轴7转动，通过两对搅拌轴7带动其上的若干个搅拌叶8转动，使得清洗箱2以及过滤内箱4内的清洗液产生转动，同时通过产生多角度的离心流动层，同时通过超声波震动器17产生超声波，利用超声波在液体中的空化作用、加速度作用及直进流作用对液体和污物直接、间接的作用，使污物层被分散、乳化、剥离而达到清洗目的，超声波是一种频率超出人类听觉范围20khz以上的声波。超声波的传播要依靠弹性介质，其传播时,使弹性介质中的粒子振荡,并通过介质按超声波的传播方向传递能量,这种波可分为纵向波和横向波。在固体内,两者都可以传送,而在气体和液体内,只有纵向波可以传送。超声波能够引起质点振动,质点振动的加速度与超声频率的平方成正比，几十千赫兹的超声会产生极大的作用力,强超声波在液体中传播时,由于非线性作用,会产生声空化。在空化气泡突然闭合时发出的冲击波可在其周围产生上千个大气压力,对污层的直接反复冲击,一方面破坏污物与清洗件表面的吸附,另一方面也会引起污物层的破坏而脱离清洗件表面并使它们分散到清洗液中，从而收到氧化石墨烯晶体上的气体物质，被超声波清洗液清洗掉，同时通过一对抽送泵14以及一对清洗阀门15的配合，将废液箱12、原液箱13内的液体均匀的传递到清洗箱2内，从而达到将氧化石墨烯晶体清洗干净，之后通过开启过滤阀门6，将清洗箱2内的氧化石墨烯晶体引流到若干个烘干板19上，通过两对升降驱动机21转动，将两对伸缩链22将若干个烘干板19降下，使得若干个烘干板19上的若干个剪叉式支撑杆20伸缩，使得若干个烘干板19均匀的固定在一起，通过两对挤压液压推杆29伸长，推动两对挤压液压推杆29推动端上的挤压板30，使得挤压板30挤压到若干个烘干板19，使得若干个烘干板19挤压固定在一起，通过若干个电热管23对烘烤箱3内进行高温烘干，同时通过两对电热支撑管24对烘干板19进行高温加热，将石墨烯晶体烘干，将石墨烯晶体烘干成石墨烯粉末，通过两对烘干移动凹槽25以及若干个烘干移动轮26的配合，使得烘干内支架18将烘干后的石墨烯粉末运输出烘烤箱3。

作为优选方案，更进一步的，所述搅拌组件包含有：两对结构相同的搅拌轴7、若干个结构相同的搅拌叶8、两对结构相同的传动搅拌齿轮9、驱动搅拌齿轮10以及搅拌驱动机11；

所述搅拌驱动机11安装于反应箱1上，所述驱动搅拌齿轮10安装于搅拌驱动机11驱动端上，两对所述搅拌轴7通过轴承活动插装于清洗箱2内，两对所述传动搅拌齿轮9分别安装于两对所述搅拌轴7上，且两对所述传动搅拌齿轮9与驱动搅拌齿轮10齿轮啮合，若干个所述搅拌叶8分别均匀安装于两对所述搅拌轴7上。

作为优选方案，更进一步的，所述清洗结构包含有：废液箱12、原液箱13、一对结构相同的抽送泵14、一对结构相同的清洗阀门15、一对结构相同的连接管16以及超声波震动器17；

一对所述清洗阀门15分别安装有所述废液箱12以及原液箱13上，一对所述连接管16分别安装于一对所述清洗阀门15上，一对所述抽送泵14分别安装于一对所述连接管16上，且一对所述抽送泵14另一端连接于清洗箱2上，所述超声波震动器17安装于清洗箱2上。

作为优选方案，更进一步的，所述烘干结构包含有：烘干内支架18、若干个结构相同的烘干板19、若干个结构相同的剪叉式支撑杆20、两对结构相同的升降驱动机21、两对结构相同的伸缩链22、若干个结构相同的电热管23、两对结构相同的电热支撑管24以及搬运组件；

所述烘干内支架18通过搬运组件活动安置于烘烤箱3内，若干个所述烘干板19分布均匀活动安装于烘干内支架18内，若干个所述剪叉式支撑杆20分布安装于若干个所述烘干板19上，两对所述升降驱动机21分别安装于烘干内支架18上，两对所述伸缩链22分别安装于两对所述升降驱动机21驱动端上，且两对所述伸缩链22另一端连接于烘干板19上，若干个所述电热管23均匀的安装于烘烤箱3内侧上，两对所述电热支撑管24两两平行插装于若干个所述烘干板19上。

作为优选方案，更进一步的，所述搬运组件包含有：两对结构相同的烘干移动凹槽25以及若干个结构相同的烘干移动轮26；

两对所述烘干移动凹槽25分别水平平行安装于烘烤箱3底端上，若干个所述烘干移动轮26分别安装于烘干内支架18上，且若干个所述烘干移动轮26分别活动安置于两对所述烘干移动凹槽25内。

作为优选方案，更进一步的，所述若干个所述烘干板19上分别设置有两对结构相同的烘干滑块27，所述烘干内支架18上设置有两对结构相同的烘干滑道28，若干个所述烘干滑块27分别活动插装于两对所述烘干滑道28内。

作为优选方案，更进一步的，所述烘烤箱3内设置有两对结构相同挤压液压推杆29，两对所述挤压液压推杆29推动端上设置有挤压板30。

作为优选方案，更进一步的，所述烘烤箱3设置有温度传感器31。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本实用新型作了详尽的描述，但在本实用新型基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本实用新型精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本实用新型要求保护的范围。

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