一种量产石墨烯粉体制备系统的制作方法

本实用新型涉及石墨烯制备技术领域，特别是涉及一种量产石墨烯粉体制备系统。

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。

在制备石墨烯时，可以采用先制备氧化石墨，再对氧化石墨进行还原反应即可获得石墨烯。采用超声氧化槽制备获得的氧化石墨具有粘度高的特性，在现有工艺中，可以纯手工处理的方式解决粘稠问题，手工处理可用在实验室或极小量生产，但是在工业化量产中会极大的影响生产效率。

技术实现要素：

本实用新型提供了一种量产石墨烯粉体制备系统。

本实用新型提供了如下方案：

一种量产石墨烯粉体制备系统，包括：

超声氧化机构，用于制备具有第一粘稠度的氧化石墨；所述超声氧化机构包括形成于其下部的排料口；

水洗机构，用于承接在重力作用下经由所述排料口排出的所述氧化石墨并对所述氧化石墨进行稀释获得具有第二粘稠度的氧化石墨浆料；所述第一粘稠度大于所述第二粘稠度；

离心洗涤机构，用于将接收到的所述水洗机构供给的氧化石墨浆料进行离心洗涤获得提纯氧化石墨；

干燥机构，用于将接收到的所述离心洗涤机构供给的提纯氧化石墨进行干燥获得块状氧化石墨；

粉碎机构，用于将接收到的所述干燥机构供给的块状氧化石墨进行粉碎获得氧化石墨粉末；所述氧化石墨粉末用于经过还原处理生成石墨烯粉体。

优选地：所述排料口与所述水洗机构之间连接有隔膜泵，所述水洗机构用于承接在重力以及所述隔膜泵共同作用下经由所述排料口排出的所述氧化石墨。

优选地：所述超声氧化机构包括至少一台超声氧化槽。

优选地：还包括还原机构，所述还原机构用于将接收到的所述粉碎机构供给的所述氧化石墨粉末进行还原获得所述石墨烯粉体。

优选地：所述还原机构包括还原炉。

根据本实用新型提供的具体实施例，本实用新型公开了以下技术效果：

通过本实用新型，可以实现一种量产石墨烯粉体制备系统，在一种实现方式下，该系统可以包括超声氧化机构，用于制备具有第一粘稠度的氧化石墨；所述超声氧化机构包括形成于其下部的排料口；水洗机构，用于承接在重力作用下经由所述排料口排出的所述氧化石墨并对所述氧化石墨进行稀释获得具有第二粘稠度的氧化石墨浆料；所述第一粘稠度大于所述第二粘稠度；离心洗涤机构，用于将接收到的所述水洗机构供给的石墨浆料进行离心洗涤获得提纯氧化石墨；干燥机构，用于将接收到的所述离心洗涤机构供给的提纯氧化石墨进行干燥获得块状氧化石墨；粉碎机构，用于将接收到的所述干燥机构供给的块状氧化石墨进行粉碎获得氧化石墨粉末；所述氧化石墨粉末用于经过还原处理生成石墨烯粉体。本申请提供的量产石墨烯粉体制备系统，可以有效的解决由于氧化石墨粘度高生产过程中转运难的问题。从氧化机构中将氧化石墨漏出，在水洗机构中流水稀释，在经过离心洗涤、提纯、烘干以及粉碎，可以解决粘稠引起的难连续生产、生产效率低的问题，达到连续生产、量产的目的。

当然,实施本实用新型的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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实用新型的一些实施例，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获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例提供的一种量产石墨烯粉体制备系统的结构示意图。

图中：超声氧化机构1、水洗机构2、离心洗涤机构3、干燥机构4、粉碎机构5、还原机构6、隔膜泵7。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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

参见图1，为本实用新型实施例提供的一种量产石墨烯粉体制备系统，如图1所示，该系统可以包括：

超声氧化机构1，用于制备具有第一粘稠度的氧化石墨；所述超声氧化机构1包括形成于其下部的排料口；具体的，所述超声氧化机构1包括至少一台超声氧化槽。该超声氧化槽可以采用强氧化剂配合超声处理石墨，最终获得粘稠度较高的氧化石墨。由于氧化石墨的粘稠度高因此流动性较差，可以采用提高排料口的截面的方式，使氧化石墨可以顺利排出进入水洗机构内。还可以采用隔膜泵加速氧化石墨的流动，具体的，在一种实现方式下，所述排料口与所述水洗机构2之间连接有隔膜泵7，所述水洗机构用于承接在重力以及所述隔膜泵共同作用下经由所述排料口排出的所述氧化石墨。

水洗机构2，用于承接在重力作用下经由所述排料口排出的所述氧化石墨并对所述氧化石墨进行稀释获得具有第二粘稠度的氧化石墨浆料；所述第一粘稠度大于所述第二粘稠度；由于氧化石墨中存在大量亲水基团(如羧基与羟基)，氧化石墨很容易在水溶液分散，形成单个小片段，该水洗机构可以将粘稠度高的氧化石墨进行水洗稀释，稀释后获得的石墨浆料不会破坏氧化石墨的结构，对于后续的石墨烯生产不会产生不良影响。

离心洗涤机构3，用于将接收到的所述水洗机构2供给的石墨浆料进行离心洗涤获得提纯氧化石墨；采用该离心洗涤机构可以将氧化石墨浆料内的杂质去除，获得纯度较高的提纯氧化石墨。

干燥机构4，用于将接收到的所述离心洗涤机构3供给的提纯氧化石墨进行干燥获得块状氧化石墨；该干燥机构可以将提纯后的氧化石墨中的水分去除，使其更易加工转运。

粉碎机构5，用于将接收到的所述干燥机构4供给的块状氧化石墨进行粉碎获得氧化石墨粉末；所述氧化石墨粉末用于经过还原处理生成石墨烯粉体。

进一步的，还包括还原机构6，所述还原机构6用于将接收到的所述粉碎机构5供给的所述氧化石墨粉末进行还原获得所述石墨烯粉体。所述还原机构包括还原炉。粉碎后的氧化石墨粉末，采用还原炉通过还原反应就可以还原得悬浮状态的石墨烯片段。

本申请提供的系统在实际使用时，可以通管道相连，由于由氧化机构排出的高粘度的氧化石墨被稀释后，转运不在存在困难，因此该系统可以实现采用氧化石墨制作石墨烯的高效连续生产。

本申请提供的量产石墨烯粉体制备系统，可以有效的解决由于氧化石墨粘度高生产过程中转运难的问题。从氧化机构中将氧化石墨漏出，在水洗机构中流水稀释，在经过离心洗涤、提纯、烘干以及粉碎，可以解决粘稠引起的难连续生产、生产效率低的问题，达到连续生产、量产的目的。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用于限定本实用新型的保护范围。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本实用新型的保护范围内。