一种石墨烯加工用筛选装置

本发明涉及石墨烯筛选，尤其涉及一种石墨烯加工用筛选装置。

背景技术：

1、自石墨烯被发现以来，由于其具有优异的导电性、导热系以及机械强度等性能，在功能性涂料、高分子复合材料、透明电极、锂离子电池、超级电容器、半导体等很多领域被广泛研究。但是石墨烯由于具有极大的比表面积，使得其表面活化能大，在微观上极易发生团聚现象，难于分散，这极大限制了石墨烯的进一步应用。因此，如何将石墨烯能均匀地分散于液体或固体中，使其形成膜基或连接网状结构从而利用石墨烯的优异的导电，导热，阻隔，机械强度等功能，达到节约成本，提高产品性能，是当前石墨烯研究的一大难点和重点。

2、石墨烯具有较强的疏水性，亲水性差，因此在水为分散介质的体系中，石墨烯难以分散开，并极易团聚、分层，保存周期短，极大限制了石墨烯在水性体系中的应用。

3、在对石墨烯进行研究时，石墨烯的粒径分布会影响其作用的发挥，因粒径的不可控性可能会对科学分析造成一定的困难，如粒径较大的石墨烯掺杂会降低石墨烯功能性的发挥，粒径分布不集中则不利于掺杂后材料功能的稳定性，所以往往需要对不同的石墨烯衍生物进行分离来分开研究，以获得特定结构参数的石墨烯，根据石墨烯的粒径范围优选取材、适地应用。

4、经检索，发现现有授权专利（公开号为cn 113479869 b）提供了一种石墨烯粒径分级筛选的方法，所述石墨烯分级筛选方法是通过表面活性剂附着在石墨烯表面降低了石墨烯的表面能以及石墨烯的团聚，同时有利于提高石墨烯在亲水基体中的分散性，筛选后能够达到分级应用的效果，将石墨烯配置成100ml乙醇-石墨烯分散液，并加入0.1％-0 .5％的表面活性剂，搅拌至分散均匀为止，通过静置以及离心等方法达到分级的效果。本发明意在提供一种对改性石墨烯分级筛选的方法，通过对石墨烯改性及分离，解决了石墨烯粒径偏大的问题，改善了分级效果。

5、发明人发现，现有技术在使用时，仅适用于小批量的石墨烯分级筛选需求，不能满足于工业化的筛选需求。

技术实现思路

1、本发明的目的是为了解决现有技术中存在的问题，而提出的一种石墨烯加工用筛选装置。

2、为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

3、一种石墨烯加工用筛选装置，包括底座，所述底座上设置有：

4、第一容器，用于配置乙醇-石墨烯分散液；

5、第二容器，配合第一容器使用；

6、双容器传送机构，用于循环传送第一容器和第二容器；

7、原料输送机构，设置在双容器传送机构上方，包括第一支架、粉体输入管、乙醇输入管、表面活性剂输入管和胶体分离介质输送管，所述粉体输入管、乙醇输入管、表面活性剂输入管和胶体分离介质输送管均设置在第一支架上，所述粉体输入管的下方设置有粉体定量装置，用于实现粉体向第一容器内的定量输入，所述胶体分离介质输送管、乙醇输入管和表面活性剂输入管均上设置有流量阀；

8、分散装置，设置在原料输送机构的一侧；

9、移液机构，用于液体的移取；

10、容器夹持移动机构，用于控制容器的移动；

11、双离心机构，设置在双容器传送机构的一端，当第一容器和第二容器移动到到双离心机构处，双离心机构对其进行离心；

12、静置暂存机构，用于存储处于静止分层的容器，双容器传送机构与静置暂存机构连接；

13、容器循环次数判断机构，包括喷液座，所述喷液座上设置有若干喷液装置和颜色识别相机，所述喷液装置内设置有颜料，且若干喷液装置内颜料的颜色不同，所述喷液座设置在第一支架的一侧。

14、优选地，所述双容器传送机构包括两个第一直线传送装置和四个转弯机，四个所述转弯机分别设置在两个第一直线传送装置的两端，所述静置暂存机构包括存储仓，所述存储仓的两侧均设置有开口，且四个转弯机的另一端均与相应的开口连接，所述存储仓的内部顶侧设置有容器移动机构，所述容器移动机构包括第一水平驱动装置、第四升降驱动装置以及第一夹持装置，所述第一水平驱动装置安装在存储仓的顶部，所述第四升降驱动装置安装在水平驱动装置的驱动端，所述第一夹持装置安装在第四升降驱动装置的驱动端。

15、优选地，所述存储仓内部的底部安装有两个限位滑轨，所述第一夹持装置包括安装板，所述安装板的两侧均安装有推杆电机，两个所述推杆电机的驱动端均安装有夹持板，所述夹持板的内侧安装有分层识别相机，所述第一容器和第二容器均呈透明状。

16、优选地，所述粉体定量装置包括粉体暂存座，所述粉体暂存座的顶部与粉体输入管的底部相抵，所述粉体暂存座呈管状，且上下两侧相贯通，所述粉体暂存座的外侧安装有封板，所述封板呈圆形，所述封板的顶部高度与粉体输入管的底端位置平齐，所述粉体暂存座的底部活动设置有挡板，且挡板安装在粉体输入管上，所述封板的上方设置有旋转驱动装置，所述旋转驱动装置安装在第一支架上，旋转驱动装置的驱动端与粉体暂存座固定连接。

17、优选地，所述旋转驱动装置的顶部安装有固定板，所述第一支架的顶部安装有安装座，所述安装座上安装有第一升降驱动装置，所述第一升降驱动装置的驱动端与固定板连接，所述固定板活动贯穿于第一支架。

18、优选地，所述分散装置包括第二支架、第二升降驱动装置和超声波分散头，所述第二支架设置在原料输送机构的一侧，所述第二升降驱动装置安装在第二支架上，所述超声波分散头安装在第二升降驱动装置的驱动端。

19、优选地，所述移液机构包括第三支架、第二水平驱动装置、第三升降驱动装置和电控移液枪，所述第三支架设置在第二支架的一侧，所述第二水平驱动装置设置在支架顶部，所述第三升降驱动装置设置在第二水平驱动装置的驱动端，所述电控移液枪设置在第三升降驱动装置的驱动端。

20、优选地，所述原料输送机构还包括去离子水输入管，还包括成品存储机构，用于存储洗涤后的石墨烯，所述成品存储机构包括存储容器，所述存储容器顶部设置有与移液机构适配的插入孔。

21、优选地，所述存储仓内部的底侧设置有第三直线传送装置，所述第三直线传送装置设置在限位滑轨的下方。

22、优选地，所述溶液夹持机构包括第四支架、第三水平驱动装置、第五升降驱动装置和夹持电机，所述第四支架安装在底座上远离第三支架的一侧，所述第三水平驱动装置安装在第四支架上，所述第五升降驱动装置安装在第三水平驱动装置的驱动端，所述夹持电机安装在第五升降驱动装置的驱动端，所述双离心机构包括两个分别与第一容器和第二容器适配的离心机，两个所述离心机分别位于第四支架底部的两侧。

23、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

24、本发明基于目前对石墨烯进行粒径分级筛选的工艺，利用双容器传送机构、静置暂存机构实现了分级筛选工艺的循环、连续化进行，全程随意在任意过程中添加第一容器和第二容器，利用容器循环次数判断机构判断容器的处于哪一个阶段，全程可以实现自动化，适应于工业上的大批量筛选需求，大幅提高了分级筛选效率，解决了现有技术不能有效快速的对石墨烯进行筛选，分级效率低的问题。