用于大规模生产颗粒材料的设备和方法技术

提供了能够大规模生产颗粒材料(如石墨烯颗粒)的装置和方法。该装置包括点火组件，该组件包括易于互换的电极盒，该电极盒可被配置为在产生颗粒材料的燃烧周期之间进行自我清洁。产生颗粒材料的方法需要低能量输入，以启动燃烧反应，然后自我维持直到反应物耗尽。然后自我维持直到反应物耗尽。然后自我维持直到反应物耗尽。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于大规模生产颗粒材料的设备和方法
[0001]相关申请
[0002]本申请要求2020年6月15日提交的美国临时专利申请号63/039,087的权益，其公开内容通过引用全文纳入本文。

技术介绍


[0003]本专利技术一般针对用于大规模生产颗粒材料，特别是含碳颗粒材料(如石墨烯)的装置和方法。颗粒材料是在燃烧过程中产生的，其中反应物中包含的化学能量足以维持负责生成颗粒材料的反应。在一个或多个实施方式中，该装置包括点火组件，该点火组件包括一对电极，每个电极都包含在各自的盒体中，该盒体可以从点火组件中拆卸。该点火组件也可以被配置为在反应周期之间进行自我清洁。
技术介绍

[0005]石墨烯是六方晶体结构的sp2杂化连接的碳原子的二维单层。石墨烯具有几个独特的物理特性，包括优异的机械强度、室温下的高本征载流子迁移率，以及与石墨面内值相当的导电性和导热性。因此，石墨烯已经引起了人们对许多应用的兴趣，包括纳米电子和传感器、纳米复合材料、电池、超级电容器和储氢。然而，阻碍石墨烯在这些领域的广泛采用的一个缺点是无法以具有成本效益的方式生产商业规模的石墨烯。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种通过反应物的燃烧生产颗粒材料的装置，其包括：操作性连接至含碳材料源和氧化剂源的反应室；操作性连接至反应室的真空源，其可操作地对反应室的至少一部分内容物进行抽空；以及点火组件，其被配置为启动从各自的来源送入反应室的一定量的含碳材料和一定量的氧化剂的燃烧；所述点火组件包括一对电极，所述的一对电极可操作地在两者之间产生电离电弧，每个电极都包含在各自的盒体中，所述盒体被可拆卸地容纳在点火组件中。2.如权利要求1所述的装置，其中所述点火组件包括外壳，所述外壳具有入口端口，其被配置为流体连接至含碳材料源和氧化剂源，所述外壳还具有出口端口，其被配置为与反应室流体连接，入口端口和出口端口通过穿过所述外壳的通道连接。3.如权利要求2所述的装置，所述装置进一步包括一个或多个流体分流器，所述分流器被配置为引导或干扰流经点火组件的流体的至少一部分，来穿过电极不面对流入点火组件的流体方向的表面。4.如权利要求3所述的装置，其中所述一个或多个流体分流器包括一个或多个文丘里结构，所述文丘里结构具有凸入通道的斜面。5.如权利要求1所述的装置，其中所述装置操作性连接至冲洗气体源，所述装置被配置为引导冲洗气体通过点火组件，以去除因含碳材料和氧化剂的燃烧而沉积在电极上的碳和/或含碳化合物。6.如权利要求5所述的装置，其中所述冲洗气体源与氧化剂源相同。7.如权利要求5所述的装置，其中所述冲洗气体包含空气。8.如权利要求1所述的装置，其中所述氧化剂包含氧气。9.如权利要求1所述的装置，其中所述含碳材料包含一种或多种烃化合物。10.如权利要求1所述的装置，其中所述电极在点火组件内选择性地可旋转。11.如权利要求1所述的装置，其中所述电极包括围绕电导体的无孔材料，所述电导体包括电极尖端，所述电极尖端穿过无孔材料并伸入点火组件内的通道。12.如权利要求11所述的装置，其中所述无孔材料包含玻璃或釉面陶瓷。13.如权利要求1所述的装置，其中所述真空源包括真空泵和气镇罐。14.一种可操作地在反应室内启动燃烧反应的电点火组件，其包括：外壳，其具有被配置为与气态反应物材料源流体连接的入口端口和被配置为与反应室流体连接的出口端口，所述入口端口和出口端口通过通道连接；以及一对电极，每个电极都具有延伸至通道中的电极尖端...

【专利技术属性】
技术研发人员：S，
申请(专利权)人：堪萨斯州立大学研究基金会，
类型：发明
国别省市：