一种生产石墨烯的装置及其方法制造方法及图纸

一种生产石墨烯的装置及其方法，生产石墨烯的装置是针对一混合浆料进行处理，该混合浆料包括一石墨和一界面活性剂，该装置包含一容置槽、一加压单元及一喷嘴，该容置槽容置该混合浆料，该加压单元与该容置槽连通，提供一推挤压力至该容置槽以对该混合浆料进行一加压行程，该喷嘴与该容置槽连接而相通，以将完成该加压行程的该混合浆料自该容置槽中高速排出，其中该推挤压力介于500Mpa至1000Mpa之间，令该加压行程挤压该容置槽内的该些石墨而彼此进行磨擦，使一部分的该石墨形成一第一部分石墨烯，且另一部分的该石墨通过该喷嘴时受一剪切力分离而形成一第二部分石墨烯。

A device for producing graphene and its method

A device for producing graphene and its method. A device for producing graphene is used to deal with a mixed slurry, which includes a graphite and an interfacial active agent, which includes a tank, a pressure unit and a nozzle, which is connected with the mixture, and the pressure unit is connected with the tank. A push pressure is provided to the mixing tank to carry out a pressure stroke, which is connected to the tank, so that the mixed slurry that completes the pressure stroke is discharged at high speed from the tank, in which the push pressure is between 500Mpa and 1000Mpa, which makes the pressure stroke extruded in the tank. Some graphite is rubbed with each other to make a part of the graphite form a first part of the graphene, and the other part of the graphite is separated by a shear force through the nozzle to form a second part of the graphene.

【技术实现步骤摘要】
一种生产石墨烯的装置及其方法
本专利技术为涉及一种生产石墨烯的装置及其方法，尤其涉及一种快速生产石墨烯的装置及其方法。
技术介绍
石墨烯(Graphene)为目前最薄且最坚硬的纳米材料，一般来说，石墨烯的取得方式可通过各种不同的分离技术来将石墨的碳层进行拆层而取得。如中国台湾专利技术专利公告第I526394号，提出一种制造石墨烯薄片的系统，包含有一喷嘴、一弯管、两进料以及一出料口；该弯管与该喷嘴连接，该进料口分别与该弯管连接，进而与该喷嘴连通，该出料口与该喷嘴连接；其中，一混合有一高度石墨化石墨烯的液体，经一加压系统加压而由该进料口流入该弯管，并于该弯管转变流向而流入该喷嘴，该高度石墨化石墨烯流经该喷嘴时，产生一提供作为湿式剪切力的液体作用力而分散成多个石墨烯薄片，该高度石墨化石墨烯的石墨化程度为0.8至1.0。于以上现有技术之中，由于该高度石墨化石墨烯需快速地通过该喷嘴才能有效的分离，故于该液体中的该高度石墨化石墨烯浓度不可太高，否则会因为浓度过高而使该高度石墨化石墨烯堵塞于该喷嘴，因此，该高度石墨化石墨烯的处理量相对较低，且要达到有效的该高度石墨化的石墨烯拆层，需循环上百次，由此可知，传统制造石墨烯薄片的系统不仅产量较少外，更需耗费大量时间来制作。
技术实现思路
本专利技术的主要目的，在于解决现有石墨烯薄片的制造系统产量少以及生产速度较慢的问题。为达上述目的，本专利技术提供一种生产石墨烯的装置，针对一混合浆料进行处理，该混合浆料中包括一石墨和一界面活性剂，该装置包含一容置槽、一加压单元、以及一喷嘴，该容置槽容置该混合浆料，该加压单元与该容置槽连通，提供一推挤压力至该容置槽以对该混合浆料进行一加压行程，该喷嘴与该容置槽连接而相通，以将完成该加压行程的该混合浆料自该容置槽中高速排出，其中，该推挤压力系介于500Mpa至1000Mpa之间，以令该加压行程挤压该容置槽内的该些石墨而彼此进行磨擦，使一部分的该石墨形成一第一部分石墨烯，且另一部分的该石墨通过该喷嘴时受一剪切力分离而形成一第二部分石墨烯。为达上述目的，本专利技术另提供一种生产石墨烯的方法，包含以下步骤：混合一石墨和一界面活性剂而形成一混合浆料，并将该混合浆料注入一容置槽；通过一加压单元提供一推挤压力至该容置槽以对该混合浆料进行一加压行程；以及完成该加压行程的该混合浆料通过一与该容置槽连接而相通的该喷嘴自该容置槽中高速排出；其中，该推挤压力介于500Mpa至1000Mpa之间，以令该加压行程挤压该容置槽内的该些石墨而彼此磨擦，使一部分的该石墨形成一第一部分石墨烯，且另一部分的该石墨通过该喷嘴时受一剪切力分离而形成一第二部分石墨烯。由以上可知，本专利技术相较于现有技术可达到的功效在于，本专利技术是通过该加压单元以推挤的方式对该混合浆料进行该加压行程，因此该混合浆料中的该石墨浓度可相对提高而可同时处理大量的该石墨，且通过该加压行程而分别使该容置槽内的一部分该石墨先进行拆层以及另一部分该石墨接触该喷嘴时受该剪切力而拆层，由于该混合浆料通过该容置槽一次即可达到有效的石墨拆层效果，故本案生产石墨烯的该装置相较于传统制造石墨烯薄片的该系统具有快速以及大量生产石墨烯的功效。以下结合附图和具体实施例对本专利技术进行详细描述，但不作为对本专利技术的限定。附图说明图1，为本专利技术一实施例中，生产石墨烯的装置示意图。图2A，为本专利技术一实施例中，形成该第一部分石墨烯的示意图。图2B，为本专利技术一实施例中，形成该第二部分石墨烯的示意图。图3，为本专利技术一实施例中，生产石墨烯的步骤流程图。其中，附图标记S1～S4：步骤1：混合浆料2：石墨3：界面活性剂4：第一部分石墨烯5：第二部分石墨烯10：容置槽20：加压单元30：喷嘴31：开口40：收集单元具体实施方式于申请文件中，除非内文中对于冠词有所特别限定，否则『一』与『该』可泛指单一个或多个。涉及本专利技术的详细说明及
技术实现思路
，现就配合附图说明如下：请搭配参阅图1至图2B所示，分别为本专利技术一实施例中生产石墨烯的装置示意图、形成该第一部分石墨烯的示意图以及形成该第二部分石墨烯的示意图，本专利技术为一种生产石墨烯的装置，是针对一混合浆料1进行处理，该装置包含一容置槽10、一加压单元20、以及一喷嘴30，该容置槽10用于容置该混合浆料1。该混合浆料1中包括一石墨2和一界面活性剂3，于一实施例，该石墨2于该混合浆料1中所占的重量百分比介于60wt.％至70wt.％之间，该界面活性剂3于该混合浆料1中所占的重量百分比介于30wt.％至40wt.％之间。于一实施例，该界面活性剂可为N-甲基吡咯烷酮(NMethyl2pyrrolidone，简称NMP)、四氢呋喃(Tetrahydrofuran，简称THF)、甲苯(Toluene)、乙酸乙酯(Ethylacetate)、异丙醇(Isopropanol)、乙醇(Ethanol)、丙酮(Acetone)、丁酮(MethylEthylKetone，简称MEK)、三氯甲烷(Chloroform)、2-氨基丁烷(2Amino-butane)或纯水分别与十二烷基苯磺酸钠(SodiumDodecylBenzeneSulfonate，简称SDBS)、聚苯乙烯磺酸酯(polystyrenesulfonate)，简称PSS)、聚氧乙烯辛基苯基醚(Polyoxyenthyleneoctylphenylether)或上述组合。该加压单元20与该容置槽10连通，提供一推挤压力至该容置槽10以对该混合浆料1进行一加压行程，该加压单元20例如为一油压推进器，于一实施例，该推挤压力介于500Mpa至1000Mpa之间，较佳为500Mpa至700Mpa之间，可依实际需求设置不同的加压单元，只要能提供该推挤压力即可，不以本实施例的举例为限。该喷嘴30与该容置槽10连接而相通，将完成该加压行程的该混合浆料1自该容置槽10中高速排出，于本专利技术中，该喷嘴30具有一孔径介于1mm至1cm之间的开口31。于本专利技术中，该加压行程是对该容置槽10内的该些石墨2挤压而使该石墨2彼此进行磨擦，使一部分的该石墨2分离而形成一第一部分石墨烯4，如图2A所示；通过该加压行程的推挤，使另一部分的该石墨2快速通过该喷嘴30的该开口31时，受一剪切力分离而形成一第二部分石墨烯5，如图2B所示。于本专利技术中，该生产石墨烯的装置更包含一收集单元40，用于收集由该喷嘴30所排出的该第一部分石墨烯4和该第二部分石墨烯5。请搭配参阅图3所示，为本专利技术一实施例中生产石墨烯的步骤流程图，本专利技术为一种生产石墨烯的方法，包含以下步骤：步骤S1：混合一石墨2和一界面活性剂3而形成一混合浆料1，并将该混合浆料1注入一容置槽10。步骤S2：通过一加压单元20提供一推挤压力至该容置槽10以对该混合浆料1进行一加压行程，该加压行程系挤压该容置槽10内的该些石墨2而彼此磨擦，使一部分的该石墨2形成一第一部分石墨烯4，该混合浆料1中的该界面活性剂3可令经磨擦而形成的该第一部分石墨烯4彼此间不贴回。步骤S3：通过一与该容置槽10连接而相通的喷嘴30，将完成该加压行程的该混合浆料1自该容置槽10中高速排出，而使另一部分的该石墨2通过该喷嘴30的一开口31时受一剪切力分离而形成一第二部分石墨烯5。步骤S4：通过一收集单元30将由该喷嘴本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种生产石墨烯的装置，其特征在于，该装置系针对一混合浆料进行处理，该混合浆料中包括一石墨和一界面活性剂，该装置包含：一容置该混合浆料的容置槽；一与该容置槽连通的加压单元，提供一推挤压力至该容置槽以对该混合浆料进行一加压行程；以及一与该容置槽连接而相通的喷嘴，将完成该加压行程的该混合浆料自该容置槽中高速排出；其中，该推挤压力介于500Mpa至1000Mpa之间，以令该加压行程挤压该容置槽内的该些石墨而彼此进行磨擦，使一部分的该石墨形成一第一部分石墨烯，且另一部分的该石墨通过该喷嘴时受一剪切力分离而形成一第二部分石墨烯。

【技术特征摘要】
1.一种生产石墨烯的装置，其特征在于，该装置系针对一混合浆料进行处理，该混合浆料中包括一石墨和一界面活性剂，该装置包含：一容置该混合浆料的容置槽；一与该容置槽连通的加压单元，提供一推挤压力至该容置槽以对该混合浆料进行一加压行程；以及一与该容置槽连接而相通的喷嘴，将完成该加压行程的该混合浆料自该容置槽中高速排出；其中，该推挤压力介于500Mpa至1000Mpa之间，以令该加压行程挤压该容置槽内的该些石墨而彼此进行磨擦，使一部分的该石墨形成一第一部分石墨烯，且另一部分的该石墨通过该喷嘴时受一剪切力分离而形成一第二部分石墨烯。2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，该石墨于该混合浆料中所占的重量百分比介于60wt.％至70wt.％之间。3.如权利要求1所述的装置，其特征在于，该界面活性剂于该混合浆料中所占的重量百分比介于30wt.％至40wt.％之间。4.如权利要求1所述的装置，其特征在于，该喷嘴具有一孔径介于1mm至1cm之间的开口。5.如权利要求1所述的装置，其特征在于，该推挤压力介于500Mpa...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋健民，刘建设，王适，王海超，汪曙光，臧波，林逸樵，林弘正，
申请(专利权)人：河南烯碳合成材料有限公司，
类型：发明
国别省市：河南,41