一种氧化石墨烯抽滤装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术揭示了一种氧化石墨烯抽滤装置。该氧化石墨烯抽滤装置中漏斗与抽滤瓶的瓶口相连，抽滤瓶的上嘴出口与真空泵相连，漏斗的斗口边缘设置有两个进料口，第一进料口通过管道与盐酸容器瓶相连，第二进料口通过管道与去离子水容器瓶相连，去离子水容器瓶与超纯水仪的出水口相连；第一进料口与盐酸容器瓶之间依次设置第一流量控制阀和第一微型泵，第二进料口与去离子水容器瓶之间依次设置第二流量控制阀和第二微型泵；第一液位计设置在漏斗的第一进料口，第二液位计位于去离子水容器瓶内；pH计设置在漏斗的第二进料口；第一、第二微型泵，第一、第二流量控制阀，真空泵、第一液位计、第二液位计、pH计和超纯水仪分别与计算机连接。

A graphene oxide filtration apparatus

The utility model discloses a graphene oxide filtration apparatus. Mouth of the funnel and filtering bottle the graphene oxide suction device in the mouth connected to the suction flask outlet is connected with the vacuum pump, bucket mouth edge funnel is provided with two inlet, the first inlet is connected with the bottle by hydrochloric acid pipeline, second feed through the deionized water bottle is connected with the pipeline, deionized water bottle with ultrapure water outlet apparatus connected; the first between the feeding port and the container are arranged in the first bottle of hydrochloric acid flow control valve and the first micro pump, between the second inlet and deionized water containers are sequentially arranged second flow control valve and second micro pump; the first level meter is arranged in the first inlet funnel second, deionized water level gauge in a container bottle; pH set in the funnel second feed port; the first and second micro pump, the first and the second flow control valve, vacuum pump, first level Meter, second level meter, pH meter and ultra pure water meter are connected with the computer.

【技术实现步骤摘要】

本技术属于纳米材料制备领域，涉及一种抽滤装置，尤其涉及一种氧化石墨烯抽滤装置。
技术介绍
上世纪90年代以来，由于富勒烯（Fullerene）与碳纳米管（Carbonnanotubes，CNTs）的出现，为人们熟知的无机碳化学进入了一个新的发展时期。纳米科技的迅速崛起使碳纳米材料成为新兴的科学研究领域。零维与一维碳纳米材料所具备的优异的物理化学性质及潜在应用引起了科学家们研究二维碳纳米材料的兴趣。2004年，英国曼彻斯特大学的物理学家Novoselov和Geim，成功从石墨中剥离出了二维结构石墨烯，推翻了“热力学涨落不允许二维晶体在有限温度下自由存在”的认知，震撼了整个物理界，并由此获得了2010年的诺贝尔物理学奖，从此引发了石墨烯研究的狂潮。而石墨烯本身所具有独特性质也使其成为科学界的宠儿，在能源、生物、电子器件等方面表现出广泛的应用前景。目前，制备石墨烯的三种主要方法（微机械剥离法、外延生长法和氧化法）中，氧化法是实现石墨烯大规模制备的有效方法，其中，Hummers方法是最常用的方法，大部分氧化法都需要经过抽滤过程以除去氧化石墨烯产物中的各种可溶性离子杂质。但是，由于抽滤的速度较慢，获得纯净的氧化石墨烯通常需要几天的时间，而抽滤所需的盐酸溶液和去离子水用量较大，实验室抽滤用的布氏漏斗、容器瓶和抽滤瓶的容量较小，所以通常需要人工控制加盐酸或去离子水的时间和用量，同时还要实时将抽滤瓶中的废液倒出，稍不注意，就会导致布氏漏斗中的盐酸或去离子水被抽干，进而滤膜破裂，布氏漏斗中的氧化石墨烯掉落至抽滤瓶中被污染，制备过程前功尽弃。
技术实现思路
鉴于上述现有技术的缺点，本技术的目的在于提供一种氧化石墨烯抽滤装置，该氧化石墨烯抽滤装置能够自动控制抽滤用的溶液和/或去离子水的用量、流量以及抽滤程序。为了达到前述的技术目的，本技术提供一种氧化石墨烯抽滤装置，该氧化石墨烯抽滤装置包括漏斗、抽滤瓶、第一流量控制阀、第二流量控制阀、第一微型泵、第二微型泵、盐酸容器瓶、去离子水容器瓶、真空泵、第一液位计、第二液位计、pH计和超纯水仪；所述漏斗与所述抽滤瓶的瓶口相连，所述抽滤瓶的上嘴出口通过导管与所述真空泵相连，所述漏斗的斗口边缘设置有两个进料口，其中，第一进料口通过管道与所述盐酸容器瓶相连，第二进料口通过管道与所述去离子水容器瓶相连，所述去离子水容器瓶与所述超纯水仪的出水口相连；所述第一进料口与所述盐酸容器瓶之间依次设置所述第一流量控制阀和第一微型泵，所述第二进料口与所述去离子水容器瓶之间依次设置所述第二流量控制阀和第二微型泵；所述第一液位计设置在所述漏斗的第一进料口，所述第二液位计位于所述去离子水容器瓶内；所述pH计设置在所述漏斗的第二进料口；所述第一微型泵、第二微型泵、第一流量控制阀、第二流量控制阀、真空泵、第一液位计、第二液位计、pH计和所述超纯水仪分别与计算机连接。在上述氧化石墨烯抽滤装置中，所述第一液位计设定有一最高临界液位高度和一最低临界液位高度，经过所述第一液位计的反馈，所述计算机协同控制所述第一流量控制阀和第二流量控制阀内的流体流速以及所述第一微型泵和第二微型泵的抽速速率，使所述漏斗中洗涤液的液位在整个抽滤过程中处于上述第一液位计设定的最高临界液位和最低临界液位之间；所述pH计设定有一pH值，当该pH计测得漏斗中的洗涤液达到该设定的pH值时，所述计算机控制该道洗涤液抽滤程序结束；所述真空泵与所述计算机相连，并通过该计算机控制该真空泵的开关；所述第二液位计设定有一最高临界液位高度和一最低临界液位高度，经过所述第二液位计的反馈，所述计算机协同控制所述超纯水仪制备去离子水，并输入所述去离子水容器瓶中，使该去离子水容器瓶中去离子水的液位在整个抽滤过程中处于上述第二液位计设定的最高临界液位和最低临界液位之间。在上述氧化石墨烯抽滤装置中，按照实际需要，当所述pH计测得所述漏斗中的洗涤液达到设定的pH值时，所述计算机控制该洗涤液的抽滤程序结束，即该洗涤液对应的流量控制阀和微型泵结束工作，然后进行下一道洗涤液的抽滤程序；当最后一道洗涤液的抽滤程序结束后，所述漏斗中的洗涤液液面高度逐渐下降，当液面下降至低于所述第一液位计设置的最低临界液位高度时，所述计算机控制所述真空泵自动关闭，去超纯水仪自动关闭，结束整个抽滤程序。上述氧化石墨烯抽滤装置能够自动控制抽滤用洗涤液（溶液和/或去离子水）的用量、流量以及各洗涤液的抽滤程序，并保证在抽滤过程中，所述漏斗中的洗涤液一直位于所述第一液位计设定的最低临界液位以上，所述去离子水容器瓶中的去离子水一直位于所述第二液位计设定的最低临界液位以上，从而有效防止了漏斗中洗涤液被抽干导致滤膜破裂，同时保证在整个抽滤过程中，所述去离子水容器瓶中一直存在去离子水不断输出，通过所述计算机、第一流量控制阀、第二流量控制阀、第一微型泵、第二微型泵、第一液位计、第二液位计、超纯水仪、真空泵和pH计的协同控制，可以实现无人监控下的自动抽滤，自动添加去离子水，减少了人力干扰的不利影响，通过所述防尘盖的保护，还能减少环境对氧化石墨烯的污染。在上述氧化石墨烯抽滤装置中，所述抽滤瓶可以为本领域常规抽滤瓶。在上述氧化石墨烯抽滤装置中，优选地，所述漏斗配备有防尘盖；所述防尘盖覆盖在所述漏斗的斗口。在上述氧化石墨烯抽滤装置中，优选地，所述微型泵为具有流量控制功能的微型泵。在上述氧化石墨烯抽滤装置中，优选地，所述漏斗为布氏漏斗；所述抽滤瓶为耐腐蚀的抽滤瓶；所述流量控制阀为耐腐蚀的流量控制阀；所述微型泵为耐腐蚀的微型泵；所述容器瓶为耐腐蚀的容器瓶；所述真空泵包括水泵或机械泵。在上述氧化石墨烯抽滤装置中，优选地，所述抽滤瓶为高硼硅抽滤瓶；所述容器瓶为高硼硅容器瓶。在上述氧化石墨烯抽滤装置中，优选地，所述盐酸容器瓶中设置有第三液位计，所述第三液位计与所述计算机连接。在上述氧化石墨烯抽滤装置中，所述第三液位计设置有一临界高度，用于统计盐酸的用量，并反馈给所述计算机，当盐酸的用量达到该设定的用量时，盐酸抽滤程序结束。在上述氧化石墨烯抽滤装置中，所述盐酸容器瓶中装有足够量的盐酸，在整个抽滤过程中，所述第一液位计设定有一最高临界液位高度和一最低临界液位高度，经过所述第一液位计的反馈，所述计算机协同控制所述第一流量控制阀和第二流量控制阀内的流体流速以及所述第一微型泵和第二微型泵的抽速速率，使所述布氏漏斗中盐酸或去离子水的液位在整个抽滤过程中处于上述第一液位计设定的最高临界液位和最低临界液位之间。在上述氧化石墨烯抽滤装置中，所述氧化石墨烯抽滤装置先进行盐酸的洗涤抽滤，然后进行去离子水的洗涤抽滤；该计算机设定盐酸的用量，然后通过第三液位计的反馈，计算机实时记录盐酸的用量，当盐酸的实际用量达到设定的用量时，盐酸抽滤程序结束，该盐酸对应的第一流量控制阀和第一微型泵停止工作，所述布氏漏斗中的盐酸液面高度逐渐下降，当液面下降至低于所述第一液位计设定的最低临界液位高度时，通过该第一液位计的反馈，计算机控制进行下一道去离子水的抽滤程序；按照实际需要，所述第二液位计设置有两个临界液位高度，当所述去离子水容器瓶中的液位高度高于该第二液位计设置的较高临界液位高度时，计算机控制所述超纯水仪停止工作，当所述去离子水容器瓶中的液位高度低于本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种氧化石墨烯抽滤装置，其特征在于：所述氧化石墨烯抽滤装置包括漏斗、抽滤瓶、第一流量控制阀、第二流量控制阀、第一微型泵、第二微型泵、盐酸容器瓶、去离子水容器瓶、真空泵、第一液位计、第二液位计、pH计和超纯水仪；所述漏斗与所述抽滤瓶的瓶口相连，所述抽滤瓶的上嘴出口通过导管与所述真空泵相连，所述漏斗的斗口边缘设置有两个进料口，其中，第一进料口通过管道与所述盐酸容器瓶相连，第二进料口通过管道与所述去离子水容器瓶相连，所述去离子水容器瓶与所述超纯水仪的出水口相连；所述第一进料口与所述盐酸容器瓶之间依次设置所述第一流量控制阀和第一微型泵，所述第二进料口与所述去离子水容器瓶之间依次设置所述第二流量控制阀和第二微型泵；所述第一液位计设置在所述漏斗的第一进料口，所述第二液位计位于所述去离子水容器瓶内；所述pH计设置在所述漏斗的第二进料口；所述第一微型泵、第二微型泵、第一流量控制阀、第二流量控制阀、真空泵、第一液位计、第二液位计、pH计和所述超纯水仪分别与计算机连接。

【技术特征摘要】
1.一种氧化石墨烯抽滤装置，其特征在于：所述氧化石墨烯抽滤装置包括漏斗、抽滤瓶、第一流量控制阀、第二流量控制阀、第一微型泵、第二微型泵、盐酸容器瓶、去离子水容器瓶、真空泵、第一液位计、第二液位计、pH计和超纯水仪；所述漏斗与所述抽滤瓶的瓶口相连，所述抽滤瓶的上嘴出口通过导管与所述真空泵相连，所述漏斗的斗口边缘设置有两个进料口，其中，第一进料口通过管道与所述盐酸容器瓶相连，第二进料口通过管道与所述去离子水容器瓶相连，所述去离子水容器瓶与所述超纯水仪的出水口相连；所述第一进料口与所述盐酸容器瓶之间依次设置所述第一流量控制阀和第一微型泵，所述第二进料口与所述去离子水容器瓶之间依次设置所述第二流量控制阀和第二微型泵；所述第一液位计设置在所述漏斗的第一进料口，所述第二液位计位于所述去离子水容器瓶内；所述pH计设置在所述漏斗的第二进料口；所述第一微型泵、第二微型泵、第一流量控制阀、第二流量控制阀、真空泵、第一液位计、第二液位计、pH计和所述超纯水仪分别与计算机连接。2.根据权利要求1所述的氧化石墨烯抽滤装置，其特征在于：所述漏斗配备有防尘盖；所述防尘盖覆盖在...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖雄，
申请(专利权)人：肖雄，
类型：新型
国别省市：广东;44