一种氧化石墨烯的纯化装置及纯化方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及纯化设备技术领域，尤其涉及一种氧化石墨烯的纯化装置及纯化方法。本发明专利技术要解决的技术问题是石墨粉末中存在大颗粒，难以充分溶解，会降低氧化石墨烯纯度，更换滤膜需要手动操作，步骤繁琐，耗费时间，影响纯化效率，反应室需要人工清洗，劳动强度较大，不易清洗，影响反应溶液的浓度和石墨粉末含量，从而造成反应加剧，产生危险，清洗后，反应室留有水渍，影响氧化石墨烯纯度。为了解决上述技术问题，本发明专利技术提供了一种氧化石墨烯的纯化装置，本发明专利技术由筛滤机构、滤膜更换机构和清洗烘干机构组成，能够对石墨粉末进行筛滤，自动更换堵塞的滤膜，快速有效的对反应室的内壁表面进行清洗和烘干，提高纯化后得到的氧化石墨烯的纯度。度。度。

【技术实现步骤摘要】
一种氧化石墨烯的纯化装置及纯化方法


[0001]本专利技术涉及一种氧化石墨烯的纯化装置，具体是一种氧化石墨烯的纯化装置及纯化方法，属于纯化设备


技术介绍

[0002]氧化石墨烯是石墨粉末经化学氧化及剥离后的产物，氧化石墨烯是单一的原子层，可以随时在横向尺寸上扩展到数十微米，因此，其结构跨越了一般化学和材料科学的典型尺度，氧化石墨烯可视为一种非传统型态的软性材料，具有聚合物、胶体、薄膜，以及两性分子的特性，经氧化后，其上含氧官能团增多而使性质较石墨烯更加活泼，可经由各种与含氧官能团的反应而改善本身性质，氧化石墨烯长久以来被视为亲水性物质，因为其在水中具有优越的分散性，但是，相关实验结果显示，氧化石墨烯实际上具有两亲性，从石墨烯薄片边缘到中央呈现亲水至疏水的性质分布。因此，氧化石墨烯可如同界面活性剂一般存在界面，并降低界面间的能量，其亲水性被广泛认知。
[0003]现有专利(公告号：CN109485039B)公开了一种氧化石墨烯的纯化装置及其方法，涉及纯化设备
专利技术人在实现该方案的过程中发现现有技术中存在如下问题没有得到良好的解决：1、该装置不具有对反应原料进行筛滤的功能，由于在纯化过程中主要反应物是石墨粉末，但是石墨粉末中会存在一些较大颗粒，难以充分溶解在反应溶液中，会降低生成的氧化石墨烯的纯度，并且颗粒较多时，会影响氧化石墨烯的生成；2、该装置在更换滤膜时需要手动进行操作，且步骤较为繁琐，需要耗费一定的时间进行更换，很容易影响纯化效率；3、该装置不具有在纯化结束后对反应室的自动清洗及烘干功能，在一定量的氧化石墨烯制备结束后，反应室的内壁表面会沾染很多溶液残留以及部分石墨粉末，需要人工进行清洗，操作人员的劳动强度较大，一些位置不易清洗，会残留部分溶液，在下次进行制备时，会影响反应溶液的浓度和石墨粉末含量，从而造成反应加剧，产生一定的危险性；4、在人工清洗后，反应室会有一些水渍存在，在下一次制备时，会影响生成的氧化石墨烯的纯度；5、该装置不能有效的对原料与溶液混合发生氧化反应所放出的大量热量进行一定的处理，容易由于无法合理散热而发生危险。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的就在于为了解决上述问题而提供一种氧化石墨烯的纯化装置及纯化方法。
[0005]本专利技术通过以下技术方案来实现上述目的，一种氧化石墨烯的纯化装置，包括底板、反应室、筛滤机构、滤膜更换机构和清洗烘干机构，所述底板的顶端面固定安装有储存箱，所述储存箱的一侧外壁贯穿固定安装有第一单向阀，所述储存箱的顶端面贯穿固定安装有放液管且延伸至储存箱的内部，所述放液管的底端安装有出液口，所述反应室内壁的底部贯穿安装有下液管，所述下液管的底端安装有第一电磁阀，所述第一电磁阀的一端套接有中间接管。
[0006]所述筛滤机构包括原料处理箱、固定轴、进料仓和振动电机，所述反应室的顶端面固定安装有原料处理箱和两个振动电机，所述原料处理箱的两侧板均开设有两个活动通槽，所述原料处理箱内壁的底部贯穿固定安装有下料管且与反应室的顶端面贯穿并延伸至反应室的内部，两个所述振动电机的输出端均振动连接有两个传动轴，四个所述传动轴的顶端均固定安装有固定套筒，四个所述固定套筒的内壁均水平固定套接有固定轴，对应两个所述固定轴的一端活动贯穿对应的活动通槽并与进料仓的外壁固定连接，所述进料仓的底部安装有细密筛网。
[0007]所述滤膜更换机构包括固定板和转杆，所述储存箱的顶端面固定安装有固定板，所述固定板的顶端面固定安装有第一电机，所述第一电机的输出端固定套接有主动锥齿轮，所述固定板的顶部贯穿固定安装有固定轴承，所述固定轴承的内壁竖直固定套接有转杆，所述转杆的底部外壁固定套接有从动锥齿轮，所述主动锥齿轮与从动锥齿轮啮合，所述转杆的顶部固定套接有连接块，所述连接块的两侧均水平固定安装有安装框，所述安装框的内壁安装有微孔滤膜，所述安装框的两侧安装有密封圈，所述安装框卡接在中间接管与放液管之间。
[0008]所述清洗烘干机构包括风机、电热筒、抽水泵和旋转多管喷头，所述反应室的一侧外壁固定安装有第二放置板，所述第二放置板的顶端面固定安装有风机和电热筒，所述风机的出风端贯穿固定安装有电热筒，所述电热筒的一侧贯穿固定安装有导气管，所述导气管的一端与反应室的一侧外壁贯穿并延伸至反应室的内部，所述导气管的一端安装有通风罩，所述反应室的顶端面固定安装有抽水泵，所述抽水泵的出液端固定套接有水管，所述水管的一端与反应室的顶端面贯穿并延伸至反应室的内部与旋转多管喷头固定安装，所述反应室底部的另一侧外壁安装有第二单向阀。
[0009]优选的，所述储存箱的顶端面安装有四个垫块，四个所述垫块的顶端面均固定安装有支撑杆，四个所述支撑杆的顶端固定安装有反应室。
[0010]优选的，所述反应室的两侧均开设有若干个通风孔，若干个所述通风孔的孔径均相等。
[0011]优选的，两个所述安装框以连接块的中心线对称设置，所述进料仓以原料处理箱的中心线对称设置。
[0012]优选的，所述反应室的顶端面固定安装有反应液放置盒，所述反应液放置盒的一侧贯穿安装有微型液泵，所述微型液泵的出液端安装有第二电磁阀，所述第二电磁阀的一端套接有出液管，所述出液管的一端与反应室的顶端面贯穿。
[0013]优选的，所述反应室两侧的外壁均安装有若干个制冷片，若干个所述制冷片的一侧均安装有散热板。
[0014]优选的，所述反应室一侧的外壁固定安装有第一放置板，所述第一放置板的顶端面固定安装有壳体。
[0015]优选的，所述反应室的两侧壁转动安装有搅拌轴杆，所述搅拌轴杆的外壁固定套接有若干个搅拌叶。
[0016]优选的，所述壳体内壁的底部固定安装有第二电机，所述第二电机的输出端与搅拌轴杆转动连接。
[0017]优选的，一种氧化石墨烯的纯化装置及纯化方法，所述纯化方法包括如下步骤：
[0018]第一步，进行制备氧化石墨烯时，首先，将定量的反应原料石墨粉末倒入原料处理箱内部安装的进料仓内，然后启动对称安装在原料处理箱两侧附近的两个振动电机，将振动电机产生的振动力通过对应的两根振动电机传递给对应的两个固定轴，两个固定轴穿过原料处理箱两侧外壁开设的活动通槽，将振动力传递给进料仓，使进料仓产生小幅度的均匀振动，有效的对倒入石墨粉末通过安装在原料处理箱底部的细密筛网进行快速筛滤，去除较大的颗粒，经过筛滤后的石墨粉末通过下料管进入反应室内，从而确保反应溶液能够与石墨粉末充分融合。
[0019]第二步，启动微型液泵将反应液放置盒内的溶液抽出，打开第二电磁阀，通过出液管将溶液输送至反应室内，然后启动第二电机通过转动搅拌轴杆和搅拌轴杆上安装的搅拌叶，使原料与溶液充分混合和进行反应，由于氧化反应会放出大量的热量，因此启动安装在反应室两侧的制冷片并通过制冷片上安装的散热板对反应室进行散热避免发生危险。
[0020]第三步，反应后的混合溶液通过后续一系列的流程初步得到氧化石墨烯溶液，控制第一电磁阀打开，通过卡接在中间接管和放液管之间的安装框以及密封圈内壁安装的微孔滤膜，通本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种氧化石墨烯的纯化装置，其特征在于：包括底板(1)、反应室(5)、筛滤机构、滤膜更换机构和清洗烘干机构，所述底板(1)的顶端面固定安装有储存箱(2)，所述储存箱(2)的一侧外壁贯穿固定安装有第一单向阀(201)，所述储存箱(2)的顶端面贯穿固定安装有放液管(19)且延伸至储存箱(2)的内部，所述放液管(19)的底端安装有出液口(20)，所述反应室(5)内壁的底部贯穿安装有下液管，所述下液管的底端安装有第一电磁阀(17)，所述第一电磁阀(17)的一端套接有中间接管(18)；所述筛滤机构包括原料处理箱(13)、固定轴(14)、进料仓(15)和振动电机(16)，所述反应室(5)的顶端面固定安装有原料处理箱(13)和两个振动电机(16)，所述原料处理箱(13)的两侧板均开设有两个活动通槽(1301)，所述原料处理箱(13)内壁的底部贯穿固定安装有下料管(1503)且与反应室(5)的顶端面贯穿并延伸至反应室(5)的内部，两个所述振动电机(16)的输出端均振动连接有两个传动轴(1601)，四个所述传动轴(1601)的顶端均固定安装有固定套筒(1502)，四个所述固定套筒(1502)的内壁均水平固定套接有固定轴(14)，对应两个所述固定轴(14)的一端活动贯穿对应的活动通槽(1301)并与进料仓(15)的外壁固定连接，所述进料仓(15)的底部安装有细密筛网(1501)；所述滤膜更换机构包括固定板(3)和转杆(4)，所述储存箱(2)的顶端面固定安装有固定板(3)，所述固定板(3)的顶端面固定安装有第一电机(301)，所述第一电机(301)的输出端固定套接有主动锥齿轮(3011)，所述固定板(3)的顶部贯穿固定安装有固定轴承(302)，所述固定轴承(302)的内壁竖直固定套接有转杆(4)，所述转杆(4)的底部外壁固定套接有从动锥齿轮(3012)，所述主动锥齿轮(3011)与从动锥齿轮(3012)啮合，所述转杆(4)的顶部固定套接有连接块(401)，所述连接块(401)的两侧均水平固定安装有安装框(402)，所述安装框(402)的内壁安装有微孔滤膜(403)，所述安装框(402)的两侧安装有密封圈(404)，所述安装框(402)卡接在中间接管(18)与放液管(19)之间；所述清洗烘干机构包括风机(7)、电热筒(8)、抽水泵(10)和旋转多管喷头(12)，所述反应室(5)的一侧外壁固定安装有第二放置板(6)，所述第二放置板(6)的顶端面固定安装有风机(7)和电热筒(8)，所述风机(7)的出风端贯穿固定安装有电热筒(8)，所述电热筒(8)的一侧贯穿固定安装有导气管(801)，所述导气管(801)的一端与反应室(5)的一侧外壁贯穿并延伸至反应室(5)的内部，所述导气管(801)的一端安装有通风罩(9)，所述反应室(5)的顶端面固定安装有抽水泵(10)，所述抽水泵(10)的出液端固定套接有水管(11)，所述水管(11)的一端与反应室(5)的顶端面贯穿并延伸至反应室(5)的内部与旋转多管喷头(12)固定安装，所述反应室(5)底部的另一侧外壁安装有第二单向阀(507)。2.根据权利要求1所述的一种氧化石墨烯的纯化装置，其特征在于：所述储存箱(2)的顶端面安装有四个垫块(202)，四个所述垫块(202)的顶端面均固定安装有支撑杆(203)，四个所述支撑杆(203)的顶端固定安装有反应室(5)。3.根据权利要求1所述的一种氧化石墨烯的纯化装置，其特征在于：所述反应室(5)的两侧均开设有若干个通风孔(506)，若干个所述通风孔(506)的孔径均相等。4.根据权利要求1所述的一种氧化石墨烯的纯化装置，其特征在于：两个所述安装框(402)以连接块(401)的中心线对称设置，所述进料仓(15)以原料处理箱(13)的中心线对称设置。5.根据权利要求1所述的一种氧化石墨烯的纯化装置，其特征在于：所述反应室(5)的<...

【专利技术属性】
技术研发人员：贺立均，
申请(专利权)人：贺立均，
类型：发明
国别省市：