一种氧化石墨烯清洗装置的制作方法

本发明涉及氧化石墨烯清洗技术领域，具体为一种氧化石墨烯清洗装置。

背景技术：

氧化石墨烯(grapheneoxide)是石墨烯的氧化物，其颜色为棕黄色，市面上常见的产品有粉末状、片状以及溶液状的。因经氧化后，其上含氧官能团增多而使性质较石墨烯更加活泼，可经由各种与含氧官能团的反应而改善本身性质。

中国专利申请号为201710096249.0，发明创造的名称为一种氧化石墨烯的制备方法，包括如下步骤：a.石墨粉制备：将石墨原料经水洗、干燥、粉碎，制得石墨粉；b.第一酸体系制备：将a步骤制得的石墨粉加入插层剂中并经超声处理，制得石墨质量浓度为0.1-1g/ml的石墨-第一酸组分分散剂；将石墨-第一酸组分分散剂进行超声搅拌处理，制得第一酸体系；c.第二酸体系制备：将氧化剂粉碎，然后加入第二酸组分中溶解，配制成氧化剂-第二酸组分的溶液；将组合液经超声搅拌，然后离心处理，取上清液；在上清液中加入质量浓度为3％-4％的硫酸铵溶液盐析后抽滤，用去离子水清洗滤饼，然后经醇洗、干燥，制得氧化石墨烯。本方法制得的石墨烯片层大、比表面积大，效果更优，可以用于大规模工业生产应用。但是现有的氧化石墨烯的制备方法还存在着氧化石墨烯生产工艺繁琐，以及没有一体制备的设备的问题。

技术实现要素：

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种氧化石墨烯清洗装置，解决了现有的氧化石墨烯的制备方法还存在着氧化石墨烯生产工艺繁琐，以及没有一体制备的设备的问题。

(二)技术方案

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种氧化石墨烯清洗装置，包括万向轮，机箱体，控制系统，石墨烯浆料提升装置，石墨烯清洗机构，edi系统，石墨烯氧化机构，废液收集槽，触摸屏，旋转支架，操作窗口和机盖，所述的万向轮采用4个，通过螺栓分别安装在机箱体的底部；所述的控制系统通过螺栓安装在机箱体的一侧；所述的石墨烯浆料提升装置设置在机箱体的内部，并与控制系统通过导线连接；所述的石墨烯清洗机构设置在石墨烯浆料提升装置的右侧，与控制系统电性连接；所述的edi系统通过导线与edi接触器连接；所述的石墨烯氧化机构设置在机箱体内部的右上端；所述的废液收集槽设置在石墨烯清洗机构的下端，其一端贯穿机箱体；所述的触摸屏通过旋转支架与机箱体连接，并通过导线与plc控制器连接；所述的操作窗口设置在机箱体的一侧。

所述的edi系统设置在机箱体的内部，通过水管分别与石墨烯清洗机构和自来水管连接；所述的edi系统采用cp-1000s型，其通过阳、阴离子膜对阳、阴离子的选择透过作用以及离子交换树脂对水中离子的交换作用，在电场的作用下实现水中离子的定向迁移，从而达到水的深度净化除盐，并通过水电解产生的氢离子和氢氧根离子对装填树脂进行连续再生，因此edi制水过程不需酸、碱化学药品再生即可连续制取高品质超纯水，为浆料的稀释提供了便利的用水条件。

所述石墨烯浆料提升装置包括浆料提升泵，管道和电磁阀，所述的浆料提升泵具体采用zj/ah型耐磨渣浆泵；所述的管道与浆料提升泵通过螺纹连接，并延伸至石墨烯清洗机构的顶部；所述的电磁阀串接在管道上，通过导线与电磁阀接触器连接；所述的浆料提升泵与提升泵接触器通过导线连接；所述的电磁阀具体采用2w-160-15型常闭电磁阀。

所述石墨烯清洗机构包括安装座，旋转电机，旋转台，离心筒，平衡环，卡环和滑套，所述的安装座通过螺栓安装在机箱体内部的一侧；所述的旋转电机与安装座通过螺栓固定，通过导线与电机接触器连接；所述的旋转台与旋转电机的输出轴配合连接；所述的离心筒底部与旋转台通过螺栓固定，顶部通过平衡环与机箱体旋转连接；所述的平衡环通过沉头螺栓固定在机箱体内部的上侧；所述的卡环套接在离心筒外侧的上端，并通过胶水粘结固定；所述的滑套套接在离心筒外侧，与离心筒滑动连接，并与卡环卡接；所述的旋转电机具体采用5ik120rgn-cf型调速电机。

所述离心筒设置为圆柱状，其下端设置为半球状，其上端的外壁上开设有多个通孔，在石墨烯清洗机构对石墨烯浆料进行离心后，石墨烯与浆料中的含酸、含盐废液进行了分层，通过下滑滑套使离心筒上的孔裸露出来，并将浆料中的含酸、含盐废液进行排出，有效的提高了工作效率。

所述石墨烯氧化机构包括壳体，通风口，风机，电热板，电推缸和推板，所述的壳体嵌装在机箱体内部的右上端，并通过螺栓固定；所述的通风口设置在壳体的右侧；所述的风机具体采用apb-20型，嵌装在壳体内部，并通过螺钉固定；所述的电热板通过云母座与壳体固定，设置在风机的内侧；所述的电推缸采用eda5-l型，通过螺栓安装在壳体的外侧，其推杆贯穿至壳体内部，与壳体接触处进行密封处理；所述的推板通过螺钉安装在电推缸的推杆固定。

所述风机，电热板通过导线与氧化接触器连接；所述的电推缸与推缸接触器通过导线连接，将离心和清洗后的石墨烯放置到壳体内，风机将电热板产生的热量吹向石墨烯，电推缸通过推板对石墨烯进行往复摊铺，有效的增加了石墨烯的空气接触面积，提高了石墨烯的氧化效果和速度。

所述的机盖通过铰链与机箱体活动连接，并扣接在石墨烯氧化机构的上端，机盖能够保证壳体内的温度不散失，加强了石墨烯氧化效果。

所述控制系统包括柜体，plc控制器，中间继电器，edi接触器，提升泵接触器，氧化接触器，推缸接触器，电磁阀接触器，电机接触器和总断路器，所述的中间继电器采用多个，具体采用my4n-j型，均通过导线与plc控制器和各接触器连接；所述的edi接触器，提升泵接触器，氧化接触器，推缸接触器，电磁阀接触器和电机接触器均采用cjx2-0910型，以上接触器的线圈均与总断路器通过导线连接。

(三)有益效果

本发明提供了一种氧化石墨烯清洗装置。具备以下有益效果：

(1)本发明中风机，电热板和电推缸的设置，将离心和清洗后的石墨烯放置到壳体内，风机将电热板产生的热量吹向石墨烯，电推缸通过推板对石墨烯进行往复摊铺，有效的增加了石墨烯的空气接触面积，提高了石墨烯的氧化效果和速度。

(2)本发明中离心筒的设置，离心筒设置为圆柱状，其下端设置为半球状，其上端的外壁上开设有多个通孔，在石墨烯清洗机构对石墨烯浆料进行离心后，石墨烯与浆料中的含酸、含盐废液进行了分层，通过下滑滑套使离心筒上的孔裸露出来，并将浆料中的含酸、含盐废液进行排出，有效的提高了工作效率。

(3)本发明中edi系统的设置，将电渗析技术和离子交换技术融为一体，通过阳、阴离子膜对阳、阴离子的选择透过作用以及离子交换树脂对水中离子的交换作用，在电场的作用下实现水中离子的定向迁移，从而达到水的深度净化除盐，利用纯水对清洗后的浆料进行稀释，edi系统为浆料的稀释提供了便利的用水条件。

(4)本发明石墨烯浆料提升装置的设置，浆料提升泵通过管道将石墨烯浆料传输至石墨烯清洗机构内，通过电磁阀的设置方便了石墨烯浆料排量的控制。

(5)本发明废液收集槽的设置，能够对石墨烯浆料分离出的含酸、含盐废液进行收集，便于达到环保、无害化的处理。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的机箱体内部结构示意图。

图3为本发明的石墨烯浆料提升装置结构示意图。

图4为本发明的石墨烯清洗机构结构示意图。

图5为本发明的石墨烯氧化机构结构示意图。

图6为本发明的控制系统结构示意图。

图中：1-万向轮，2-机箱体，3-控制系统，30-柜体，31-plc控制器，32-中间继电器，33-edi接触器，34-提升泵接触器，35-氧化接触器，36-推缸接触器，37-电磁阀接触器，38-电机接触器，39-总断路器，4-石墨烯浆料提升装置，41-浆料提升泵，42-管道，43-电磁阀，5-石墨烯清洗机构，51-安装座，52-旋转电机，53-旋转台，54-离心筒，55-平衡环，56-卡环，57-滑套，6-edi系统，7-石墨烯氧化机构，71-壳体，72-通风口，73-风机，74-电热板，75-电推缸，76-推板，8-废液收集槽，9-触摸屏，10-旋转支架，11-操作窗口，12-机盖。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

实施例1

如图1-6所示，本发明提供一种技术方案：一种氧化石墨烯清洗装置，包括万向轮1，机箱体2，控制系统3，石墨烯浆料提升装置4，石墨烯清洗机构5，edi系统6，石墨烯氧化机构7，废液收集槽8，触摸屏9，旋转支架10，操作窗口11和机盖12，所述的万向轮1采用4个，通过螺栓分别安装在机箱体2的底部；所述的控制系统3通过螺栓安装在机箱体2的一侧；所述的石墨烯浆料提升装置4设置在机箱体2的内部，并与控制系统3通过导线连接；所述的石墨烯清洗机构5设置在石墨烯浆料提升装置4的右侧，与控制系统3电性连接；所述的edi系统6通过导线与edi接触器33连接；所述的石墨烯氧化机构7设置在机箱体2内部的右上端；所述的废液收集槽8设置在石墨烯清洗机构5的下端，其一端贯穿机箱体2；所述的触摸屏9通过旋转支架10与机箱体2连接，并通过导线与plc控制器31连接；所述的操作窗口11设置在机箱体2的一侧。

优选的，所述的edi系统6设置在机箱体2的内部，通过水管分别与石墨烯清洗机构5和自来水管连接；所述的edi系统6采用cp-1000s型，其通过阳、阴离子膜对阳、阴离子的选择透过作用以及离子交换树脂对水中离子的交换作用，在电场的作用下实现水中离子的定向迁移，从而达到水的深度净化除盐，并通过水电解产生的氢离子和氢氧根离子对装填树脂进行连续再生，因此edi制水过程不需酸、碱化学药品再生即可连续制取高品质超纯水，为浆料的稀释提供了便利的用水条件。

实施例2

一种氧化石墨烯清洗装置，包括万向轮1，机箱体2，控制系统3，石墨烯浆料提升装置4，石墨烯清洗机构5，edi系统6，石墨烯氧化机构7，废液收集槽8，触摸屏9，旋转支架10，操作窗口11和机盖12，所述的万向轮1采用4个，通过螺栓分别安装在机箱体2的底部；所述的控制系统3通过螺栓安装在机箱体2的一侧；所述的石墨烯浆料提升装置4设置在机箱体2的内部，并与控制系统3通过导线连接；所述的石墨烯清洗机构5设置在石墨烯浆料提升装置4的右侧，与控制系统3电性连接；所述的edi系统6通过导线与edi接触器33连接；所述的石墨烯氧化机构7设置在机箱体2内部的右上端；所述的废液收集槽8设置在石墨烯清洗机构5的下端，其一端贯穿机箱体2；所述的触摸屏9通过旋转支架10与机箱体2连接，并通过导线与plc控制器31连接；所述的操作窗口11设置在机箱体2的一侧。

优选的，所述石墨烯浆料提升装置4包括浆料提升泵41，管道42和电磁阀43，所述的浆料提升泵41具体采用zj/ah型耐磨渣浆泵；所述的管道42与浆料提升泵41通过螺纹连接，并延伸至石墨烯清洗机构5的顶部；所述的电磁阀43串接在管道42上，通过导线与电磁阀接触器37连接；所述的浆料提升泵41与提升泵接触器34通过导线连接；所述的电磁阀43具体采用2w-160-15型常闭电磁阀。

优选的，所述石墨烯清洗机构5包括安装座51，旋转电机52，旋转台53，离心筒54，平衡环55，卡环56和滑套57，所述的安装座51通过螺栓安装在机箱体2内部的一侧；所述的旋转电机52与安装座51通过螺栓固定，通过导线与电机接触器38连接；所述的旋转台53与旋转电机52的输出轴配合连接；所述的离心筒54底部与旋转台53通过螺栓固定，顶部通过平衡环55与机箱体2旋转连接；所述的平衡环55通过沉头螺栓固定在机箱体2内部的上侧；所述的卡环56套接在离心筒54外侧的上端，并通过胶水粘结固定；所述的滑套57套接在离心筒54外侧，与离心筒54滑动连接，并与卡环56卡接；所述的旋转电机具体采用5ik120rgn-cf型调速电机。

实施例3

一种氧化石墨烯清洗装置，包括万向轮1，机箱体2，控制系统3，石墨烯浆料提升装置4，石墨烯清洗机构5，edi系统6，石墨烯氧化机构7，废液收集槽8，触摸屏9，旋转支架10，操作窗口11和机盖12，所述的万向轮1采用4个，通过螺栓分别安装在机箱体2的底部；所述的控制系统3通过螺栓安装在机箱体2的一侧；所述的石墨烯浆料提升装置4设置在机箱体2的内部，并与控制系统3通过导线连接；所述的石墨烯清洗机构5设置在石墨烯浆料提升装置4的右侧，与控制系统3电性连接；所述的edi系统6通过导线与edi接触器33连接；所述的石墨烯氧化机构7设置在机箱体2内部的右上端；所述的废液收集槽8设置在石墨烯清洗机构5的下端，其一端贯穿机箱体2；所述的触摸屏9通过旋转支架10与机箱体2连接，并通过导线与plc控制器31连接；所述的操作窗口11设置在机箱体2的一侧。

优选的，所述离心筒54设置为圆柱状，其下端设置为半球状，其上端的外壁上开设有多个通孔，在石墨烯清洗机构5对石墨烯浆料进行离心后，石墨烯与浆料中的含酸、含盐废液进行了分层，通过下滑滑套57使离心筒54上的孔裸露出来，并将浆料中的含酸、含盐废液进行排出，有效的提高了工作效率。

优选的，所述石墨烯氧化机构7包括壳体71，通风口72，风机73，电热板74，电推缸75和推板76，所述的壳体71嵌装在机箱体2内部的右上端，并通过螺栓固定；所述的通风口72设置在壳体71的右侧；所述的风机73具体采用apb-20型，嵌装在壳体71内部，并通过螺钉固定；所述的电热板74通过云母座与壳体71固定，设置在风机73的内侧；所述的电推缸75通过螺栓安装在壳体71的外侧，其推杆贯穿至壳体71内部，与壳体71接触处进行密封处理；所述的推板76通过螺钉安装在电推缸75的推杆固定。

实施例4

一种氧化石墨烯清洗装置，包括万向轮1，机箱体2，控制系统3，石墨烯浆料提升装置4，石墨烯清洗机构5，edi系统6，石墨烯氧化机构7，废液收集槽8，触摸屏9，旋转支架10，操作窗口11和机盖12，所述的万向轮1采用4个，通过螺栓分别安装在机箱体2的底部；所述的控制系统3通过螺栓安装在机箱体2的一侧；所述的石墨烯浆料提升装置4设置在机箱体2的内部，并与控制系统3通过导线连接；所述的石墨烯清洗机构5设置在石墨烯浆料提升装置4的右侧，与控制系统3电性连接；所述的edi系统6通过导线与edi接触器33连接；所述的石墨烯氧化机构7设置在机箱体2内部的右上端；所述的废液收集槽8设置在石墨烯清洗机构5的下端，其一端贯穿机箱体2；所述的触摸屏9通过旋转支架10与机箱体2连接，并通过导线与plc控制器31连接；所述的操作窗口11设置在机箱体2的一侧。

优选的，所述风机73，电热板74通过导线与氧化接触器35连接；所述的电推缸75与推缸接触器36通过导线连接，将离心和清洗后的石墨烯放置到壳体71内，风机73将电热板74产生的热量吹向石墨烯，电推缸75通过推板76对石墨烯进行往复摊铺，有效的增加了石墨烯的空气接触面积，提高了石墨烯的氧化效果和速度。

优选的，所述的机盖12通过铰链与机箱体2活动连接，并扣接在石墨烯氧化机构7的上端，机盖12能够保证壳体71内的温度不散失，加强了石墨烯氧化效果。

优选的，所述控制系统3包括柜体30，plc控制器31，中间继电器32，edi接触器33，提升泵接触器34，氧化接触器35，推缸接触器36，电磁阀接触器37，电机接触器38和总断路器39，所述的中间继电器32采用多个，具体采用my4n-j型，均通过导线与plc控制器31和各接触器连接；所述的edi接触器33，提升泵接触器34，氧化接触器35，推缸接触器36，电磁阀接触器37和电机接触器38的线圈均采用cjx2-0910型，并与总断路器39通过导线连接。

工作原理

使用时，首先通过浆料提升泵41通过管道42将石墨烯浆料提升至离心筒54内，通过触摸屏9控制旋转电机52的启动，旋转电机52通过旋转台53带动离心筒54旋转，对石墨烯浆料进行离心，离心完毕后，石墨烯与浆料中的含酸、含盐废液进行了分层，通过下滑滑套57使离心筒54上的孔裸露出来，并将浆料中的含酸、含盐废液进行排至废液收集槽8内，然后将滑套57与卡环56固定，通过edi系统6向离心筒54添加纯水，然后开启旋转电机52，对石墨烯浆料进行旋转冲洗，经过多次冲洗后，将石墨烯浆料提取出来，放置到壳体71内部，风机73将电热板74产生的热量吹向石墨烯，电推缸75通过推板76对石墨烯进行往复摊铺，有效的增加了石墨烯的空气接触面积，提高了石墨烯的氧化效果和速度。

综上可得，该氧化石墨烯清洗装置，通过设置包括万向轮1，机箱体2，控制系统3，石墨烯浆料提升装置4，石墨烯清洗机构5，edi系统6，石墨烯氧化机构7，废液收集槽8，触摸屏9，旋转支架10，操作窗口11和机盖12，解决了现有的氧化石墨烯的制备方法还存在着氧化石墨烯生产工艺繁琐，以及没有一体制备的设备的问题。

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。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。