【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及石墨烯材料，特别是涉及一种基于紫外光的石墨烯生产装置。
技术介绍
1、石墨烯具有优异的光学、电学、力学特性，在材料学、微纳加工、能源、生物医学等方面具有重要的应用前景，被认为是一种未来革命性的材料。目前，氧化石墨烯的还原方式主要分为以下几类：
2、1.第一类使用化学还原剂直接还原氧化石墨烯：在还原剂方面，常用的有水合肼、硼氢化钠、氢气、氨气、维生素c、氢氧化钾、氧化钠、二甲基肼、对苯二酚、氢碘酸、苯肼等，可去除碳原子层间的含氧官能团，将石墨烯氧化物还原为石墨烯。但成本比较高，且会产生污染物。
3、2.第二类固相热还原，即将go在惰性气氛下放入加热炉中，短时间内加热到1000℃以上通过go表面上的官能团分解择放出co2和h2o将层间距撑开，同时达到还原go和剥离成单层石墨烯的目的，得到的产物是固相石墨，在该过程中，绝大多数含氧基团已经去除，c＝c双键得到恢复，但是拉曼分析缺陷仍然存在，该方法得到的石墨烯较难分散入大多数极性或非极性溶剂，限制了其可处理性和与其他聚合物或无机材料等的相容性及分散性，不利于进一步的应用。
4、3.第三类催化还原法，即在光照或高温下，将催化剂混合到氧化石墨中，诱导氧化石墨还原。比如，nature nanotechnology,2008,3(2):101-105williams等人以二氧化钛为催化剂在紫外光照下产生活性电子转移到氧化石墨烯上，使其直接还原可以得到石墨烯和二氧化钛复合材料。催化还原氧化石墨烯原理简单，实用性强，但还原反应释放的大量气体无法及时排
技术实现思路
1、本专利技术旨在提出一种基于紫外光的石墨烯生产装置及石墨烯，以期至少部分地解决上述技术问题中的至少之一。
2、为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种基于紫外光的石墨烯生产装置，包括：搅拌输入机构，与所述搅拌输入机构的出料端连接的回转窑体，以及与所述回转窑体的出料端连接的收集机构；其中：
3、所述搅拌输入机构包括：搅拌器，与所述搅拌器连接的加料漏斗、所述加料漏斗外侧面设有加料阀门，所述搅拌器的出料端与回转窑体的进料口连接；
4、所述回转窑体包括：与所述进料口连接且倾斜设置的窑体，所述窑体内设有贯穿窑体的紫外光源，所述窑体还与驱动机构连接，所述窑体出料端设有冷却装置；
5、所述收集机构包括：与所述回转窑体的出料端连接的收集容器，所述收集容器的上端连接有排气管，所述排气管内设有用于过滤石墨烯的过滤器。
6、根据本专利技术一种优选实施方式，所述回转窑体的长度及倾斜角度根据所述回转窑的旋转速度、紫外光源波长以及反应时间确定。
7、根据本专利技术一种优选实施方式，所述紫外光源包括：贯穿于窑体中心由玻璃或石英制成的管状外壳，所述外壳内设有灯管，所述灯管内设有电极并充满能产生紫外线的气体。
8、根据本专利技术一种优选实施方式，所述回转窑体外部设有一圈从动齿轮，所述驱动机构设有主动齿轮；或者，所述回转窑体外圈设有皮带凹槽，从动皮带的两端分别套于所述皮带凹槽上和从动皮带轮上，驱动装置的皮带轮通过主动皮带与从动皮带轮相连。
9、根据本专利技术一种优选实施方式，所述回转窑体外套接有多个套环，每个套环分别与一个支撑机构连接，所述支撑机构包括缓冲垫，缓冲垫的上端面通过轴承座连接有托轮，所述套环与托轮相抵。
10、根据本专利技术一种优选实施方式，所述收集容器相连有安全管，收集容器与安全管的连接处设有安全阀，当收集容器内的气压超过上限值，所述安全阀打开排气泄压，并当收集容器内的气压低于上限值，安全阀重新关闭。
11、根据本专利技术一种优选实施方式，所述安全阀包括：阀体和在自由状态下与所述阀体相抵的弹簧，当收集容器内气压大于上限值时，弹簧被压缩并带动阀体打开，当收集容器内的气压低于上限值，弹簧伸长至自由状态阀体闭合。
12、根据本专利技术一种优选实施方式，所述排气管设有反冲气管，反冲气管设有开关阀门。
13、根据本专利技术一种优选实施方式，所述窑体出料端套设有防护罩，并通过密封胶条密封。
14、根据本专利技术一种优选实施方式，所述过滤器外壁设置震击器。
15、综上所述，本专利技术通过搅拌输入机构持续不断向窑体中添加氧化石墨烯原料与二氧化钛混合物，以使得生产加工连续；并可通过加料阀门控制输送原料。将窑体倾斜设置，使得回转窑体在旋转过程中，氧化石墨烯与二氧化钛混合物逐步的向回转窑体的后端移动，紫外光源贯穿于窑体内部，当氧化石墨烯进入窑体内部时，紫外光源以二氧化钛为催化剂，产生活性电子转移到氧化石墨烯上，得到石墨烯与二氧化钛的复合材料；生成的石墨烯复合材料进入收集容器时被冷却装置冷却，以防止反应时产生的高温石墨烯在收集容器内被二次氧化；由于氧化石墨烯在窑体内部反应，除了生成石墨烯复合材料外，还有一氧化碳、二氧化碳等气体，并一起进入收集容器内，收集容器内形成高压气体，高压气体通过排气管向外排出，同时，排气管内设置过滤器防止气体携带石墨烯粉末排出，减少石墨烯的浪费。
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1.一种基于紫外光的石墨烯生产装置，其特征在于，包括：搅拌输入机构，与所述搅拌输入机构的出料端连接的回转窑体，以及与所述回转窑体的出料端连接的收集机构；其中：
2.根据权利要求1所述的基于紫外光的石墨烯生产装置，其特征在于，所述回转窑体的长度及倾斜角度根据所述回转窑的旋转速度、紫外光源波长以及反应时间确定。
3.根据权利要求1所述的基于紫外光的石墨烯生产装置，其特征在于，所述紫外光源包括：贯穿于窑体中心由玻璃或石英制成的管状外壳，所述外壳内设有灯管，所述灯管内设有电极并充满能产生紫外线的气体。
4.根据权利要求1所述的基于紫外光的石墨烯生产装置，其特征在于，所述回转窑体外部设有一圈从动齿轮，所述驱动机构设有主动齿轮；或者，所述回转窑体外圈设有皮带凹槽，从动皮带的两端分别套于所述皮带凹槽上和从动皮带轮上，驱动装置的皮带轮通过主动皮带与从动皮带轮相连。
5.根据权利要求1所述的基于紫外光的石墨烯生产装置，其特征在于，所述回转窑体外套接有多个套环，每个套环分别与一个支撑机构连接，所述支撑机构包括缓冲垫，缓冲垫的上端面通过轴承座连接有托轮，
6.根据权利要求1所述的基于紫外光的石墨烯生产装置，其特征在于：所述收集容器相连有安全管，收集容器与安全管的连接处设有安全阀，当收集容器内的气压超过上限值，所述安全阀打开排气泄压，并当收集容器内的气压低于上限值，安全阀重新关闭。
7.根据权利要求6所述的基于紫外光的石墨烯生产装置，其特征在于：所述安全阀包括：阀体和在自由状态下与所述阀体相抵的弹簧，当收集容器内气压大于上限值时，弹簧被压缩并带动阀体打开，当收集容器内的气压低于上限值，弹簧伸长至自由状态阀体闭合。
8.根据权利要求7所述的基于紫外光的石墨烯生产装置，其特征在于，所述排气管设有反冲气管，反冲气管设有开关阀门。
9.根据权利要求5所述的基于紫外光的石墨烯生产装置，其特征在于，所述窑体出料端套设有防护罩，并通过密封胶条密封。
10.根据权利要求1或2所述的基于紫外光的石墨烯生产装置，其特征在于，所述过滤器外壁设置震击器。
...【技术特征摘要】
1.一种基于紫外光的石墨烯生产装置，其特征在于，包括：搅拌输入机构，与所述搅拌输入机构的出料端连接的回转窑体，以及与所述回转窑体的出料端连接的收集机构；其中：
2.根据权利要求1所述的基于紫外光的石墨烯生产装置，其特征在于，所述回转窑体的长度及倾斜角度根据所述回转窑的旋转速度、紫外光源波长以及反应时间确定。
3.根据权利要求1所述的基于紫外光的石墨烯生产装置，其特征在于，所述紫外光源包括：贯穿于窑体中心由玻璃或石英制成的管状外壳，所述外壳内设有灯管，所述灯管内设有电极并充满能产生紫外线的气体。
4.根据权利要求1所述的基于紫外光的石墨烯生产装置，其特征在于，所述回转窑体外部设有一圈从动齿轮，所述驱动机构设有主动齿轮；或者，所述回转窑体外圈设有皮带凹槽，从动皮带的两端分别套于所述皮带凹槽上和从动皮带轮上，驱动装置的皮带轮通过主动皮带与从动皮带轮相连。
5.根据权利要求1所述的基于紫外光的石墨烯生产装置，其特征在于，所述回转窑体外套接有多个套环，每个套环分别与一个支撑机构连接...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵利平，吴红，
申请(专利权)人：深圳稀导技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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