制备石墨烯的设备制造技术

本实用新型专利技术公开了一种制备石墨烯的设备，属于制备石墨烯粉末设备领域，旨在提供让设备的冷却效果更加效率。其技术方案要点是：包括反应室、第一气体入口、第二气体入口、物料入口，样品收集室，样品收集室依次与一个样品通道和一个最终取样室相连，所述样品通道的内壁设置有用于加长石墨烯下落行程的冷却机构。本实用新型专利技术适用于制备石墨烯粉末领域。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种制备石墨烯的设备。
技术介绍
石墨烯是单原子厚度的碳原子层，是碳原子以sp2杂化碳原子形成的厚度仅为单层原子的六角平面的排列成蜂巢晶格(honeycomb crystal lattice)的单层二维晶体。石墨烯是已知材料中最薄的一种，还非常牢固坚硬，石墨烯的制备方法有很多，专利号为CN201210254193.4的中国专利《制备石墨烯的设备、方法及制得的石墨烯》，包括：一个反应室，其除底壁之外的壁上具有第一气体入口和第二气体入口和一个物料入口，并且其底壁可以打开，和一个位于反应室下方的样品收集室。使用该设备制备石墨烯的方法，包括：步骤一，将石墨氧化物从物料入口投入反应室中，并通过一个气体入口向反应室内通入惰性气体，使整个室内充满惰性气体，步骤二，转换为通过另一个气体入口向反应室中通入热惰性气体，使石墨氧化物反应，和步骤三，由气体入口对着反应室的底壁吹惰性气体，使该底壁打开，生成的石墨烯在惰性气体的吹送下进入样品收集室。上述这种制备石墨烯的设备、方法及制得的石墨烯虽然解决了石墨烯的规模化生产，但是石墨烯经过高温氧化制成后，温度较高，所以需要对石墨烯进行降温来收集，而此设备的冷却方法是让生成的石墨烯通过自身的重力和气流进入样品通道进行冷却，而样品通道较短，导致石墨烯冷却过程较短，当高温石墨烯通过样品通道后，并不能对石墨烯进行完全冷却，还需要等待最终收集室内的石墨烯完全冷却后才能收集，这个过程需要花费的时间较多且冷却效果不明显，所以如何提高石墨烯的冷却效率成为了急需解决的问题。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种制备石墨烯的设备，其能够提高石墨烯的冷却效率。本技术的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：包括反应室、第一气体入口、第二气体入口、物料入口，样品收集室，样品收集室依次与一个样品通道和一个最终取样室相连，其特征是：所述样品通道的内壁设置有用于加长石墨烯下落行程的冷却机构。通过上述方案，石墨烯是在反应室内经过惰性气体对石墨氧化物的氧化还原制成，制备成功后的石墨烯温度较高，需要对石墨烯进行降温，石墨烯通过样品收集室进入样品通道进行降温，在样品通道内设置加大石墨烯在样品通道内行程的冷却机构，样品通道内的冷却机构对高温的石墨烯进行冷却处理，最终能够收集到石墨烯，冷却机构可以加快石墨烯的冷却过程，且大大提高冷却效果，能够很效率的得到石墨烯。进一步的，所述冷却机构包括若干第一挡板和若干第二挡板，若干第一挡板沿样品通道的侧壁竖直方向间隔均匀排列，所述第一挡板的一端与样品通道固定连接，另一端向下倾斜并延伸至样品通道的另一侧与样品通道之间具有间隙，所述第二挡板设置在样品通道相对第一挡板的一侧并且沿竖直方向间隔均匀排列，所述第二挡板设置在两个第一挡板之间并且向下倾斜延伸至第一挡板连接的侧壁并具有间隙。通过上述方案，冷却机构包括若干第一挡板和第二挡板，在交替型上方设置的是用于挡住石墨烯直接下落的第一挡板，第一挡板一端与样品通道固定连接，第一挡板另一端向样品通道第二侧壁倾斜向下延伸并与样品通道之间形成间隙，倾斜是为了让石墨烯更好的利用自身重力和惰性气体的气流更好的向第二挡板滑动，间隙用来让石墨烯从第一挡板滑下后传送到第二挡板，第一挡板下方设有用于承接石墨烯的第二挡板，第二挡板的一端固定连接到样品通道，另一端向样品通道第一侧壁倾斜向下延伸并与样品通道形成间隙，按此规律依次排列，这样设置第一挡板和第二挡板大大加大了石墨烯在样品通道内的存留时间，能够加大石墨烯在样品通道内的冷却行程，从而更好的让石墨烯快速的冷却，提高了石墨烯的冷却效率。进一步的，所述交替型与样品通道之间的间隙处设有第三气体入口。通过上述方案，在间隙处设有第三气体入口，第三气体入口用于通入惰性气体，惰性气体一方面可以为石墨烯提供动力，另一方面也可以更好的冷却石墨烯，进一步提高了石墨烯冷却的效率。进一步的，所述间隙处设有第三气体入口，所述第三气体入口的出风方向与第三气体入口下方的第一挡板、第二挡板向下倾斜的方向一致。通过上述方案，把第三气体入口的出风方向设置为吹向下方的挡板向下倾斜的方向，这样可以利用该吹风的动力带动石墨烯运动起来，给石墨烯提供一种动力，让石墨烯更好的向下一步运动，进一步提高了冷却的效率。进一步的，所述冷却机构为螺旋管，所述螺旋管一端与样品收集室连通，另一端与最终取样室连通。通过上述方案，把冷却机构设为用于冷却石墨烯的螺旋管，螺旋管的两端分别与样品的收集室和最终取样室连通，螺旋管可以增加石墨烯在样品通道内的冷却面积，进而加大了石墨烯的冷却效率，石墨烯从样品收集室内进入螺旋管，石墨烯在螺旋管内由上向下利用自身的重力和惰性气体的气流运动到最终取样室内，在这个运动的过程中，加大了石墨烯在样品通道内的冷却行程，使石墨烯快速的冷却，冷却效果有了大大的提高，提高了石墨烯的冷却效率。进一步的，所述螺旋管的螺旋中心紧贴螺旋管固定连接有震动管。通过上述方案，在螺旋管的螺旋中心紧贴螺旋管固定连接有震动管，震动管是为了让螺旋管内的石墨烯更好的传输到最终取样室内，螺旋管的管道比较长，可能由于石墨烯的动力不足，会有部分石墨烯存留在螺旋管当中，所以加个震动管，可以对螺旋管进行震动，使石墨烯能够从螺旋管内很好的运输到最终取样室内。进一步的，所述螺旋管与样品收集室和最终取样室的连通处设有橡胶垫。通过上述方案，在螺旋管与样品收集室和最终取样室的连通处设有橡胶垫，由于在螺旋管处加了震动管，所以螺旋管会不断震动，进而会造成螺旋管与样品收集室和最终取样室的连通处会发生裂开等状况，所以在连通处设置橡胶垫，可以避免螺旋管与样品收集室和最终取样室的直接连接，起到一定的防震作用，达到保护螺旋管的效果，让螺旋管更加有效的保证冷却石墨烯，进而提高冷却石墨烯的效率。综上所述，本技术具有以下有益效果：1、第一挡板与第二挡板和螺旋管大大提高了石墨烯在样品通道的冷却行程，进一步提高了冷却效率，比起自然冷却节省了较多时间；2、在螺旋管处设有震动管、橡胶垫更好的配合螺旋管对石墨烯的冷却。附图说明图1为实施例1用于体现冷却机构的结构示意图；图2为图1中实施例1的体现样品通道的结构示意图；图3为图1中实施例2的体现样品通道的结构示意图。图中：1、第一气体入口；2、反应室；3、物料入口；4、第二气体入口；5、底壁；6、样品收集室；7、样品通道；8、最终取样室；9、第三气体入口；10、第一挡板；11、第二挡板；12、螺旋管；13、震动管；14、橡胶垫；15、间隙。具体实施方式以下结合附图对本技术作进一步详细说明。实施例1：一种制备石墨烯的设备，如图1所示，包括一个用于氧化还原石墨氧化物的反应室2，在反应室2的正上方设有一个与反应室2连通的物料入口3，用于向反应室2内提供石墨氧化物，反应室2设有底壁5，底壁5是可以被具有一定流速的气体吹动打开的，底壁5分为两块，这两块底壁5是通过两个可旋转的轴连接到反应室2的侧壁上，在每块底壁5下面都设有压力气动传感器，当有一定流速的气体对着底壁5吹时，会产生一定的压力，压力气动传感器感应到压力，就自动打开底壁5，在反应室2的侧壁上设有一个用于向反应室2内充入惰性气体的第一气体入口1，且第一气体入口1的方向与反应室2的底壁5倾斜设置，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制备石墨烯的设备,包括反应室（2）、第一气体入口（1）、第二气体入口（4）、物料入口（3），样品收集室（6），样品收集室（6）依次与一个样品通道（7）和一个最终取样室（8）相连，其特征是：所述样品通道（7）的内壁设置有用于加长石墨烯下落行程的冷却机构,所述冷却机构包括若干第一挡板（10）和若干第二挡板（11），若干第一挡板（10）沿样品通道（7）的侧壁竖直方向间隔均匀排列，所述第一挡板（10）的一端与样品通道（7）固定连接，另一端向下倾斜并延伸至样品通道（7）的另一侧与样品通道（7）之间具有间隙(15)，所述第二挡板（11）设置在样品通道（7）相对第一挡板（10）的一侧并且沿竖直方向间隔均匀排列，所述第二挡板（11）设置在两个第一挡板（10）之间并且向下倾斜延伸至第一挡板（10）连接的侧壁并具有间隙(15)。

【技术特征摘要】
1.一种制备石墨烯的设备,包括反应室（2）、第一气体入口（1）、第二气体入口（4）、物料入口（3），样品收集室（6），样品收集室（6）依次与一个样品通道（7）和一个最终取样室（8）相连，其特征是：所述样品通道（7）的内壁设置有用于加长石墨烯下落行程的冷却机构,所述冷却机构包括若干第一挡板（10）和若干第二挡板（11），若干第一挡板（10）沿样品通道（7）的侧壁竖直方向间隔均匀排列，所述第一挡板（10）的一端与样品通道（7）固定连接，另一端向下倾斜并延伸至样品通道（7）的另一侧与样品通道（7）之间具有间隙(15)，所述第二挡板（11）设置在样品通道（7）相对第一挡板（10）的一侧并且沿竖直方向间隔均匀排列，所述第二挡板（11）设置在两个第一挡板（10）之间并且向下倾斜延伸至第...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱荣，高巍，何兵，
申请(专利权)人：南京飞龙特种消防设备制造有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32