The present invention relates to the field of chemical engineering and technology. In order to solve the problems of high energy consumption and low efficiency in the existing two-dimensional nano-material stripping process, a high-efficiency high-gravity stripping method for two-dimensional nano-material is provided, which includes the following steps: (1) the two-dimensional layered material is put into the dispersing liquid to be fully wetted and evenly mixed to obtain the material dispersing liquid, and then the material dispersing liquid is input into the circulating storage. (2) The material dispersion liquid is exported from the outlet of the lower end of the circulating storage tank, enters the central entrance of the high-speed rotating secondary rotating flow reactor through the pipeline, and the material liquid from the outlet of the reactor enters the entrance of the tubular heat exchanger through the pipeline. The material liquid from the outlet of the tubular heat exchanger is refluxed into the circulating storage tank, and the number of layers is less than 3 after repeated circulation. A few layers of two-dimensional nanomaterials. The invention can realize fast, high efficiency, low cost, mass production and high quality production of various two-dimensional layered nanomaterials.
【技术实现步骤摘要】
一种高效超重力剥离二维纳米材料的方法
本专利技术涉及化学工程与
,尤其涉及一种高效超重力剥离二维纳米材料的方法。
技术介绍
超重力技术是强化多相流传递及反应过程的新技术,由于它的广泛适用性以及具有传统设备所不具有的体积小、重量轻、能耗低、易运转、易维修、安全、可靠、灵活以及更能适应环境等优点,使得超重力技术在环保、材料、生物、化工等工业领域中有广阔的商业化应用前景。超重力工程技术的基本原理是利用超重力场条件下多相流体系的独特流动行为,强化相与相之间的相对速度和相互接触,从而实现高效的动量、质量和热量传递过程。形成超重力场的方式是通过马达转动设备整体或部件形成离心力场。所谓正、负能量流是指流体在流动过程中机械能正快速增加或减少,二者之间存在着相互吸引,相互依托和相互转化的关系。旋转的基本方式有两种:一次旋转和二次旋转,一次旋转是指物体始终沿着一个方向旋转,二次旋转是指物体每旋转180度,旋转方向颠倒一次。一次旋转流的特征是旋转中心和离心力的方向都始终固定不变,以离心泵为例,流体进入离心泵时机械能沿轴向迅速减小,属于负能量流;而当流体沿着离心泵的径向被向外甩出时,机械能沿径向快速增加,属于正能量流。一次旋转流从整体来看是典型的正能量流,但正能量流的中心是负能量流,一次旋转流内正、负能量流是完全分离的。二次旋转流从整体来看是典型的负能量流,当含有很高机械能的流体进入二次旋转流道时,流体的机械能沿流动方向(即轴向)快速均匀地降低。与此同步,在流通截面上产生二次流动,二次流动属于正能量流,当二次流动达到惯性流动状态后,正能量流消失。因此,在二次旋转流的初始阶段 ...
【技术保护点】
1.一种高效超重力剥离二维纳米材料的方法,其特征在于,包括以下步骤:(1)将二维层状材料投入分散液中充分润湿且混合均匀,得物料分散液,然后将物料分散液输入至循环储槽;(2)所述物料分散液从循环储槽下端的出口输出,通过管路进入高速旋转的二次旋转流反应器的中心入口,从反应器出口流出的料液,通过管路进入列管式换热器的入口,从列管式换热器出口流出的料液回流至循环储槽中,如此循环多次后得到层数在3层以下的少层二维纳米材料。
【技术特征摘要】
1.一种高效超重力剥离二维纳米材料的方法,其特征在于,包括以下步骤:(1)将二维层状材料投入分散液中充分润湿且混合均匀,得物料分散液,然后将物料分散液输入至循环储槽;(2)所述物料分散液从循环储槽下端的出口输出,通过管路进入高速旋转的二次旋转流反应器的中心入口,从反应器出口流出的料液,通过管路进入列管式换热器的入口,从列管式换热器出口流出的料液回流至循环储槽中,如此循环多次后得到层数在3层以下的少层二维纳米材料。2.根据权利要求1所述的一种高效超重力剥离二维纳米材料的方法,其特征在于,所述二次旋转流反应器包括转盘,所述转盘的中心设有入口,所述转盘外侧设有开口,所述开口通过二次旋转流道与入口相连接;所述二次旋转流道的流通截面为圆形,最小的二次旋转半径R与流通截面的直径D之比大于5。3.根据权利要求1所述的一种高效超重力剥离二维纳米材料的方法,其特征在于,步骤(1)中,所述二维层状材料选自第四至第六主族半导体化合物、过渡金属卤化物、金属氧化物、六方氮化硼、石墨相氮化碳、过渡金属碳化物、碳氮化物、第四主族石墨烯类似物、第四主族元素的蜂窝状二元化合物、第三至第六主族化合物、第五主族元素、硅酸盐、硅铝酸盐的电荷平衡膜板、层状水滑石中的一种。4.根据权利要求1所述的一种高效超重力剥离二维纳米材料的方法,其特征在于,步骤...
【专利技术属性】
技术研发人员:王东光,葛志强,王玉华,陶亨聪,文建军,
申请(专利权)人:浙江海洋大学,
类型:发明
国别省市:浙江,33
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