一种量产大尺寸二维材料的设备制造技术

本发明专利技术首次公开了一种量产大尺寸二维材料的设备，它主要由研磨装置构成，所述研磨装置包括研磨棒、研磨槽、设置在研磨棒上方的驱动装置以及与所述研磨装置配套使用的研磨颗粒，所述驱动装置在加载压力的同时旋转所述研磨棒；所述研磨装置还可与分离室以及产品收集容器联用，形成连续成套的设备。该设备利用连续的生产线将各种层状材料剥离成大尺寸二维材料，结构简单，操作方便，剥离效率高，得到的二维材料尺寸大，适用于工业化生产年产量高达10万吨级别。同时，该设备得到的浓度决定于所加入的溶剂量，浓度可高达50mg/mL，适用于印刷电子和喷墨打印电子。

A device for the production of large two-dimensional materials

The invention discloses a device for mass production of large size two-dimensional material, which is mainly composed of a grinding device, the grinding device comprises a grinding rod, a grinding groove, is arranged in the driving device above the grinding rod and the abrasive particles using a grinding device matching, the driving device in the loading pressure and rotation the grinding rod; the grinding device and also the separation chamber and the product container combined with complete sets of equipment for continuous forming. The device uses a continuous production line of various layered materials exfoliatedinto large size two-dimensional material has the advantages of simple structure, convenient operation, high stripping efficiency, two-dimensional material size was obtained, which is suitable for industrial production output up to 100 thousand tons level. At the same time, the concentration of the device depends on the amount of solvent added, and the concentration can be as high as 50mg/mL, which is suitable for printing electronic and inkjet printing electronic.

【技术实现步骤摘要】
一种量产大尺寸二维材料的设备
本专利技术属于纳米材料制备装置领域，尤其涉及一种基于固相剪切剥离层状材料来大规模制备大尺寸二维材料的设备。
技术介绍
二维材料真正走入人们视线不过短短数年，已迅速成为全球材料领域的大热，不断涌现新的发现和新的突破，热门程度堪比2005年的石墨烯。二维材料的电子被禁锢在二维的空间里，但并不一定都都像石墨烯，是单原子层的结构。它也可以有几个原子层的厚度，层内原子都以共价键牢牢相互结合在一起，层与层之间通过很弱的范德华力连接，各层之间还是独立的。电子只在层内运动，不会在层间流窜。根据成分与结构的不同，纳米级别厚度的二维材料显示出各种各样的性能，在众多领域都有巨大的发展潜力。现阶段规模化生产二维材料的方式主要为化学气相沉积(CVD)制备高质量二维材料以及液相方法将层状材料剥离成纳米级别的厚度。其中，CVD方法制备的材料高质量，但是设备成本高，产率低，较适合于需要高参数值的电子器件。通过自上而下的方法剥离层状材料于溶剂当中，对设备的要求不高，具有低成本、可加工等优势，在很多的领域都具有很好的前景，比如能源、催化、打印电子等。但液相剥离的方法制备的二维材料，产率很低本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种量产大尺寸二维材料的设备，其特征在于：主要由研磨装置构成，所述研磨装置包括研磨棒、研磨槽、设置在研磨棒上方的驱动装置以及与所述研磨装置配套使用的研磨颗粒，所述驱动装置在加载压力的同时旋转所述研磨棒，所述研磨棒、研磨槽与研磨颗粒一起作用，挤压剥离层状材料，研磨颗粒的粒径为10～10000目。

【技术特征摘要】
1.一种量产大尺寸二维材料的设备，其特征在于：主要由研磨装置构成，所述研磨装置包括研磨棒、研磨槽、设置在研磨棒上方的驱动装置以及与所述研磨装置配套使用的研磨颗粒，所述驱动装置在加载压力的同时旋转所述研磨棒，所述研磨棒、研磨槽与研磨颗粒一起作用，挤压剥离层状材料，研磨颗粒的粒径为10～10000目。2.根据权利要求1所述的量产大尺寸二维材料的设备，其特征在于：还包括分离室以及产品收集容器；所述分离室用于将剥离后的层状材料与溶剂混合均匀，然后分离混合液中的大颗粒沉淀物与上清液；所述产品收集容器用于收集分离室导出的上清液，所述上清液即为大尺寸二维材料的分散液。3.根据权利要求2所述的量产大尺寸二维材料的设备，其特征在于：所述研磨槽的槽面与研磨棒的端面构成研磨室，在研磨室上方设置有送料口，在研磨室的下方设置有带阀门的出料口，所述出料口与第一输送管道连接，所述第一输送管道的另一端直接通入分离室的上方，所述分离室的中下部设置有带阀门的出液口，所述出液口与第二输送管道连接，所述第二输送管道的另一端直接通入产品收集容器的上方，由此研磨装置、分离室和产品收集容器构成一连续的生产线。4.根据权利要求3所述的量产大尺寸二维材料的设备，其特征在于：所述研磨室为封闭室，其左端的送料口设置有阀门，其右端设置有...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘碧录，蔡兴科，成会明，
申请(专利权)人：清华伯克利深圳学院筹备办公室，
类型：发明
国别省市：广东,44