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专利号: 2016104906461
申请人: 崔建中
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-07-22
缴费截止日期: 暂无
联系人

摘要:

权利要求书:

1.一种量产石墨烯的设备,包括电解槽、包含石墨初始材料的第一电极、第二电极、电源供应器及过滤分离模块,电解槽中填充电解液,其特征在于:还包括补液池,补液池出口经补液管道与垂直设置在电解槽中间位置的补液柱相连,补液柱一端处于电解槽底部外侧,另一端延伸至电解槽内部,补液柱可在外部电机带动下绕其自身轴线旋转,所述补液柱自下而上分段设有喷嘴群,补液柱上靠近电解槽的底部设置有横向搅拌棒,搅拌棒上错落设有上齿和下齿;所述过滤分离模块的进口通过进液管道与电解槽内部相连,进液管道的管口处于电解液液面下,电解槽内靠近进液管道的下方设置有第一过滤网;过滤分离模块的电解液出口通过出液管道与所述补液池相连,所述出液管道、补液管道及进液管道上分别设有第一耐腐蚀泵、第二耐腐蚀泵和第三耐腐蚀泵;

所述喷嘴群设置有三段,每段喷嘴群由平行的两圈喷嘴组成,每圈喷嘴沿补液柱的圆周方向设置,每圈喷嘴的数量为3~6个。

2.根据权利要求1所述的一种量产石墨烯的设备,其特征在于:所述第一耐腐蚀泵、第二耐腐蚀泵和第三耐腐蚀泵及外部电机分别通过电磁阀与控制器相连。

3.根据权利要求1所述的一种量产石墨烯的设备,其特征在于:所述第一过滤网为500~800目不锈钢过滤网。

4.根据权利要求2所述的一种量产石墨烯的设备,其特征在于:所述过滤分离模块包括依次设置的过滤器、石墨烯收集器和电解液收集器,所述过滤器内设置有纳米纤维过滤膜。

5.根据权利要求1所述的一种量产石墨烯的设备,其特征在于:所述电解槽外侧设有磁场产生装置,所产生的磁场的NS极垂直于所述电解槽,所述磁场产生装置接入的是直流电。

6.根据权利要求5所述的一种量产石墨烯的设备,其特征在于:所述磁场产生装置由铁芯和线圈组成,所述线圈和铁芯从里至外依次环绕在所述电解槽周围。

7.根据权利要求4所述的一种量产石墨烯的设备,其特征在于:所述电解槽内设置有热电偶,所述热电偶与所述控制器相连,所述电解液收集器的进口处设有第一电磁开关阀,所述石墨烯收集器左右两侧设有冲洗管道,一侧的冲洗管道与分散液罐相连,另一侧的冲洗管道与分散液收集罐相连。

8.一种量产石墨烯的方法,其特征在于,利用权利要求1所述量产石墨烯的设备进行量产,包括如下步骤:步骤[1]向电解槽中充满电解液,第一偏压下,静止状态下进行石墨初始材料的嵌入步骤;

步骤[2]于第二偏压及第三偏压下对石墨初始材料交替进行剥离操作,同时开启外部电机带动搅拌装置在一定转速下顺时针进行搅拌;

步骤[3]停止搅拌,恢复第一偏压,静置一定时间后开启第一及第三耐腐蚀泵,对石墨烯进行过滤分离操作,并收集分离出来的石墨烯;

步骤[4]关闭第一及第三耐腐蚀泵,开启第二耐腐蚀泵,同时开启外部电机,在搅拌及补液柱旋转状态下对电解槽进行补液;

步骤[6]补液完成后,重复步骤[2]-步骤[4]。

9.根据权利要求8所述的一种量产石墨烯的方法,其特征在于,所述步骤[1]进行的同时,电解槽外侧施加有垂直于电解槽的磁场。