一种石墨烯基于超声波剥离法的磁悬浮过滤装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及剥离石墨技术领域，且公开了一种石墨烯基于超声波剥离法的磁悬浮过滤装置，包括箱体，所述箱体的内部固定安装有超声波振动器，超声波振动器的上端通过防水电线电连接有稳压器，箱体的内部两侧壁均固定安装有磁铁，所述箱体的内部固定安装有电磁铁，支撑杆的外表面套接有缓冲层，缓冲层的外表面套接有过滤套筒，所述过滤套筒的内部上壁固定安装有永磁铁，控制超声波振动器振动，将石墨震荡分离成单片或者多层石墨烯，由于振动切割箱体内磁感线，磁生电产生的电量储存在蓄电池内，当需要时电量释放，通过电位器控制电磁铁的极性、利用磁性原理，与永磁铁发生反应控制相吸和相斥，将分离后的石墨烯过滤出来。

A magnetic suspension filter based on ultrasonic stripping of graphene

【技术实现步骤摘要】
一种石墨烯基于超声波剥离法的磁悬浮过滤装置
本专利技术涉及剥离石墨
，具体为一种石墨烯基于超声波剥离法的磁悬浮过滤装置。
技术介绍
氧化石墨还原法也被认为是目前制备石墨烯的最佳方法之一，该方法操作简单、制备成本低，可以大规模地制备出石墨烯，已成为石墨烯制备的有效途径，其具体操作过程是先用强氧化剂浓硫酸、浓硝酸、高锰酸钾等将石墨氧化成氧化石墨，氧化过程即在石墨层间穿插一些含氧官能团，从而加大了石墨层间距，然后经超声处理一段时间之后，就可形成单层或数层氧化石墨烯，再用强还原剂水合肼、硼氢化钠等将氧化石墨烯还原成石墨烯。例如申请号CN105645390A中石墨烯具有优异的力学性能、导热性能、导电性能和光学性能，除此之外，石墨烯还具有优异的磁学性能、超高的比表面积(理论值达2630m2/g)和吸附性能等，氧化还原法能够以相对较低的成本制备出大量的石墨烯，目前成为制备石墨烯的效率最高的方法。但是，研究发现，采用氧化还原法生产的石墨烯，由于在插层过程中受到强酸和强氧化剂的破坏，容易且不可避免地造成了石墨烯晶体结构的大量缺陷，即使被强还原剂还原后，石墨烯的原始结构也不能完全恢复，而且非常容易发生不可逆转的团聚现象，导致了石墨烯的比表面积和应有的高导电性、高导热性、高透光性等优异性能大打折扣。现存的超声波振动分离石墨方法，通过Hummer法制备氧化石墨；将氧化石墨放入水中超声分散，形成均匀分散、质量浓度为0.25g/L～1g/L的氧化石墨烯溶液，再向所述的氧化石墨烯溶液中滴加质量浓度为28％的氨水；将还原剂溶于水中，形成质量浓度为0.25g/L～2g/L的水溶液，将配制的氧化石墨烯溶液和还原剂水溶液混合均匀，将所得混合溶液置于油浴条件下搅拌，反应完毕后，将石墨烯分离出来之后，还存在与溶剂中，需要另外过滤出来，由于溶剂有一定的腐蚀性，人为操作会有安全隐患，如果外加设备来单独过滤会增加额外的功率来驱动设备，因此一种新型的设备应运而生。
技术实现思路
为实现上述制备过滤一体的目的，本专利技术提供如下技术方案：一种石墨烯基于超声波剥离法的磁悬浮过滤装置，包括箱体，所述箱体的内部固定安装有超声波振动器，超声波振动器的上端通过防水电线电连接有稳压器，箱体的内部两侧壁均固定安装有磁铁，所述箱体的内部底壁通过支撑杆固定安装有电磁铁，支撑杆的外表面套接有缓冲层，缓冲层的外表面套接有过滤套筒，所述过滤套筒的内部上壁且位于电磁铁的正上方固定安装有永磁铁。本专利技术的有益效果是：当石墨投入特殊的石墨层膨胀液里一段时间后，控制超声波振动器振动，将石墨震荡分离成单片或者多层石墨烯，由于振动切割箱体内磁感线，磁生电产生的电量储存在蓄电池内，当需要时电量释放，通过电位器控制电磁铁的极性、利用磁性原理，与永磁铁发生反应控制相吸和相斥，将分离后的石墨烯过滤出来，从而达到利用自身能量就能将分离好的石墨烯过滤出来的效果。优选的，所述过滤套筒的两侧对称的摆臂的长度贴合磁铁的表面，摆臂的表面开设有大小相同的开孔，过滤套筒的内壁开设有与缓冲层匹配的滑槽。优选的，所述磁铁为异性，且上表面均固定连接有限位块。优选的，所述箱体的内部底壁固定安装有蓄电池，蓄电池的右侧固定安装有电位器，电位器的上部固定安装有电性通路。优选的，所述超声波振动器呈环状分布在箱体的内部。优选的，所述缓冲层的外表面设置有橡胶层，防止因磁性改变造成突然下落或升起时作用力过大，使溶剂飞溅。附图说明图1为本专利技术结构剖视图；图2为本专利技术结构A放大图；图3为本专利技术结构俯视图。图中：1-箱体、2-超声波振动器、3-防水电线、4-稳压器、5-磁铁、6-支撑杆、7-电磁铁、8-缓冲层、9-过滤套筒、10-永磁铁、11-摆臂、12-开孔、13-滑槽、14-限位块、15-蓄电池、16-电位器、17-电性通路、18-橡胶层。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。请参阅图1-3，一种石墨烯基于超声波剥离法的磁悬浮过滤装置，包括箱体1，箱体1的内部底壁固定安装有蓄电池15，蓄电池15的右侧固定安装有电位器16，电位器16的上部固定安装有电性通路17，电位器16是具有三个引出端、阻值可按某种变化规律调节的电阻元件，电位器16通常由电阻体和可移动的电刷组成，当电刷沿电阻体移动时，在输出端即获得与位移量成一定关系的电阻值或电压，电位器16既可作三端元件使用也可作二端元件使用，后者可视作一可变电阻器，当电位器16作为电流控制器使用时，其中一个选定的电流输出端必须是滑动触点引出端，箱体1的内部固定安装有超声波振动器2，超声波振动器2呈环状分布在箱体1的内部，超声波振动器2的上端通过防水电线3电连接有稳压器4，是指电子工程中的一种被设计来自动维持恒定电压的装置，一个稳压器4可能是简单的“前馈”设计或者可能包含负反馈控制回路，稳压器4还可能使用了机电机制或电子模块，根据不同的设计，稳压器4可以分为直流稳压和交流稳压，稳压器4常在电源供应系统中使用，与整流器、电子滤波器等配合工作，提供稳定输出的电压，箱体1的内部两侧壁均固定安装有磁铁5，磁铁5为异性，且上表面均固定连接有限位块14，箱体1的内部底壁通过支撑杆6固定安装有电磁铁7，支撑杆6的外表面套接有缓冲层8，缓冲层8的外表面设置有橡胶层18，防止因磁性改变造成突然下落或升起时作用力过大，使溶剂飞溅，缓冲层8的外表面套接有过滤套筒9，过滤套筒9的两侧对称的摆臂11的长度贴合磁铁5的表面，摆臂11的表面开设有大小相同的开孔12，过滤套筒9的内壁开设有与缓冲8层匹配的滑槽13，过滤套筒9的内部上壁且位于电磁铁7的正上方固定安装有永磁铁10，永磁铁10，即永久性磁铁，可以是天然产物，又称天然磁石，也可以由人工制造具有宽磁滞回线、高矫顽力、高剩磁，一经磁化即能保持恒定磁性的材料，又称永磁材料、硬磁材料，应用中，永磁体工作于深度磁饱和和充磁后磁瑞回线的第二象限退磁部分，以保证储存最大的磁能及稳定的磁性。在使用时，石墨在溶剂中浸泡一段时间后，启动超声波振动器2，将溶剂中的石墨进行震荡分离，由于超声波振动器2成线性振动，刚好切割磁铁5产生的磁感线，磁生电经稳压器4储存在蓄电池15中，当分离结束之后，蓄电池15释放电量经电位器16调节电磁铁7的电性，根据磁铁5同性相斥、异性相吸的原理，控制过滤套筒9和摆臂11向上或向下运动，将石墨烯分离出来，由于超声波振动器2是环形排列，可以更好的将石墨震荡，从而加快生产效率。以上，仅为本专利技术较佳的具体实施方式，但本专利技术的保护范围并不局限于此，任何熟悉本
的技术人员在本专利技术揭露的技术范围内，根据本专利技术的技术方案及其专利技术构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种石墨烯基于超声波剥离法的磁悬浮过滤装置，包括箱体(1)，其特征在于：所述箱体(1)的内部固定安装有超声波振动器(2)，超声波振动器(2)的上端通过防水电线(3)电连接有稳压器(4)，箱体(1)的内部两侧壁均固定安装有磁铁(5)，所述箱体(1)的内部底壁通过支撑杆(6)固定安装有电磁铁(7)，支撑杆(6)的外表面套接有缓冲层(8)，缓冲层(8)的外表面套接有过滤套筒(9)，所述过滤套筒(9)的内部上壁且位于电磁铁(7)的正上方固定安装有永磁铁(10)。/n

【技术特征摘要】
1.一种石墨烯基于超声波剥离法的磁悬浮过滤装置，包括箱体(1)，其特征在于：所述箱体(1)的内部固定安装有超声波振动器(2)，超声波振动器(2)的上端通过防水电线(3)电连接有稳压器(4)，箱体(1)的内部两侧壁均固定安装有磁铁(5)，所述箱体(1)的内部底壁通过支撑杆(6)固定安装有电磁铁(7)，支撑杆(6)的外表面套接有缓冲层(8)，缓冲层(8)的外表面套接有过滤套筒(9)，所述过滤套筒(9)的内部上壁且位于电磁铁(7)的正上方固定安装有永磁铁(10)。


2.根据权利要求1所述的一种石墨烯基于超声波剥离法的磁悬浮过滤装置，其特征在于：所述过滤套筒(9)的两侧对称的摆臂(11)的长度贴合磁铁(5)的表面，摆臂(11)的表...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨永生，
申请(专利权)人：福州扬清环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：福建;35