一种碳纳米管分离装置的制作方法

文档序号:14702542发布日期:2018-06-15 22:46阅读:247来源:国知局

本实用新型涉及碳纳米管技术领域,尤其涉及一种碳纳米管分离装置。



背景技术:

碳纳米管,又名巴基管,是具有特殊结构的一维量子材料,其径向尺寸为纳米量级,轴向尺寸为微米量级、管子两端基本上都封口。它主要由呈六边形排列的碳原子构成数层到数十层的同轴圆管。层与层之间保持固定的距离,约0.34nm,直径一般为2~20nm。碳纳米管作为一维纳米材料,重量轻,六边形结构连接完美,具有许多异常的力学、电学和化学性能,如碳纳米管具有极高的强度和极大的韧性;碳纳米管作为扫描隧道显微镜或原子力显微镜的探针,可使仪器的分辨率有较大的提高。另外,在很多领域都具有广阔的应用前景。目前制备碳纳米管的方法很多,例电弧放电法、激光烧蚀法、化学气相沉积法(碳氢气体热解法)、固相热解法、辉光放电法、气体燃烧法以及聚合反应合成法等,然而这些方法所制得的产物中除碳纳米管外常常还含有碳纳米粒子、无定形碳及催化剂颗粒等杂质,这些杂质的存在直接影响到碳纳米管的性能测试及其应用,而现有的碳纳米管分离装置分离效果不够好、得到的碳纳米管还是不够高,故急需一种碳纳米管分离装置,解决上述技术问题。



技术实现要素:

有鉴于此,本实用新型提供了一种碳纳米管分离装置,对碳纳米管混合液进行一体化、多层次分离,获得高纯度、高得率的碳纳米管,可广泛应用于各个领域。

本实用新型采用的技术手段如下:一种碳纳米管分离装置,包括离心机、电泳槽、过滤器、收集桶和抽滤泵;所述离心机通过第一管道与电泳槽连通,所述第一管道上设有第一阀门和第一水泵,所述过滤器内部设有微孔过滤层、上方设有盖板,所述盖板上设有预过滤槽,所述预过滤槽通过第二管道与所述电泳槽连通,所述第二管道上设有第二阀门和第二水泵;所述过滤器底部与所述收集桶连通,所述收集桶通过第三管道连接抽滤泵。

进一步的,所述微孔过滤层的孔径为2~30nm。

进一步的,所述电泳槽为上侧开口的倒U型槽。

进一步的,所述盖板上设有防滑扣。

进一步的,所述收集桶为透明状,其侧壁上设有刻度线。

本实用新型的有益效果是,本实用新型的一种碳纳米管分离装置,利用离心机、电泳槽以及多重过滤的过滤器,对碳纳米管混合液进行一体化、多层次分离,获得高纯度、高得率的碳纳米管,可广泛应用于各个领域。其中,所述过滤器具有一体化多重过滤功能,过滤效果佳,而且得率高。另外,所述电泳槽为上侧开口的倒U型槽,便于从离心机输入离心后的上层清液,且该电泳分离效果好。所述盖板上设有防滑扣,使得盖板位于过滤器更加稳固,使得预过滤槽在盖板上更加稳定,使得预过滤过程更加顺畅。所述收集桶为透明状,其侧壁上设有刻度线,便于观察碳纳米管的收集情况,是否达到目标收集量,以判断是否要往离心管内进料。

附图说明

图1为本实用新型的一种碳纳米管分离装置的结构示意图;

图中:1、离心机,2、电泳槽,3、过滤器,4、收集桶,5、第一管道,6、过滤层,7、盖板,8、预过滤槽,9、第二管道,10、防滑扣、11、第三管道,12、抽滤泵,13、第一阀门,14、第一水泵,15、第二阀门,16、第二水泵。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述,所举实例只用于解释本实用新型,并非用于限定本实用新型的范围。

如图1所示,一种碳纳米管分离装置,包括离心机1、电泳槽2、过滤器3、收集桶4和抽滤泵12;所述离心机1通过第一管道5与电泳槽2连通,所述第一管道5上设有第一阀门13和第一水泵14,所述过滤器3内部设有微孔过滤层6、上方设有盖板7,所述盖板7上设有预过滤槽8,所述预过滤槽8通过第二管道9与所述电泳槽2连通,所述第二管道9上设有第二阀门15和第二水泵16;所述过滤器3底部与所述收集桶4连通,所述收集桶4通过第三管道11连接抽滤泵12。本实用新型一体化多重过滤功能的过滤器3,过滤效果佳,而且得率高。本实用新型利用离心机1、电泳槽2以及多重过滤的过滤器3,对碳纳米管混合液进行一体化、多层次分离,获得高纯度的碳纳米管。所述微孔过滤层6的孔径为2~30nm,进一步提高产物纯度。所述电泳槽2为上侧开口的倒U型槽,便于从离心机1输入离心后的上层清液,且该电泳分离效果好。所述盖板7上设有防滑扣10,使得盖板7位于过滤器3更加稳固,使得预过滤槽8在盖板7上更加稳定,使得预过滤过程更加顺畅。所述收集桶4为透明状,其侧壁上设有刻度线,便于观察碳纳米管的收集情况,是否达到目标收集量,以判断是否要往离心管内进料。

使用时,含有碳纳米管混合液进入离心机1进行离心,粒度较大的杂质受离心力的作用先沉积下来,粒度较小的碳纳米管留在溶液中,离心后打开第一阀门13,启动第一水泵14,将离心后的上层清液通过第一管道5输入电泳槽2中,根据电泳速率的不同进一步将碳纳米管与其他杂质进行分离,电泳分离后,打开第二阀门15,启动第二水泵16,电泳分离后的初纯液通过第二管道9进入预过滤槽8,同时启动抽滤泵12,进行进一步过滤,再经过滤层6进行深度过滤,过滤后进入收集桶4,得到纯度99.9%的碳纳米管。

综上所述,本实用新型的一种碳纳米管分离装置,利用离心机1、电泳槽2以及一体多重过滤的过滤器3,对碳纳米管混合液进行一体化、多层次分离,获得高纯度、高得率的碳纳米管,可广泛应用于各个领域。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已,并不用以限制本实用新型,凡在本实用新型的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型保护的范围之内。

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