[实用新型]石墨烯的制备装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种石墨烯的制备装置，尤其涉及一种可连续制备石墨烯粉体的装置。

背景技术

石墨烯是2004年英国曼彻斯特大学的安德烈·K·海姆(Andre K. Geim)等发现的一种二维碳原子晶体，为单层或多层的极薄的碳材料。石墨烯由于其独特的结构和光电性质，成为碳材料、纳米技术、凝聚态物理和功能材料等领域的研究热点，吸引了诸多科技工作者。单层石墨烯拥有优良的导电、导热性能和低的热膨胀系数，并且其理论比表面积高达2630m2/g，可用于效应晶体管、电极材料、复合材料、液晶显示材料、传感器等。目前制备石墨烯的方法主要有石墨剥裂法(参考文献：Novoselov K S， Geim A K，et al. Science 2004，306，666)、化学氧化还原法（参考文献：D A Dikin，et al. Nature 2007， 448，457；Sasha Stankovich， Dmitriy A Dikin， Richard D Piner， et al. Carbon 2007，45，1558）、超声剥离法（参考文献：Guohua Chen，Wengui Weng，Dajun Wu，et al. Carbon. 2004，42，753）等。化学氧化还原法是目前最容易实现产业化的方法，目前主要是水合肼溶液还原，先制备氧化石墨，然后将氧化石墨配成浓度约为1g/L的溶液放到反应斧，还原24小时或更久（见参考文献：Sasha Stankovich，Dmitriy A Dikin，Richard D Piner，et al. Carbon 2007，45，1558），这种水合肼溶液还原法不仅需要使用大型的反应斧，占用空间大，而且反应时间过长，不能连续制备，生产效率低。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题在于克服上述现有技术存在的不足，而提出一种石墨烯的制备装置，其可快速、大量并连续制备石墨烯粉体，且设备小巧，占用空间小，成本低廉，提高了石墨烯的生产效率，降低了生产成本。

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种石墨烯的制备装置，其包括：一具有内腔的炉身、一具有内腔的反应室、至少一喷枪管以及至少一喷雾枪；所述反应室置入所述炉身中且所述反应室的上端和下端分别从所述炉身中伸出，所述反应室的上端设置有进气口，所述反应室的下端设置有出口；所述喷枪管位于所述炉身的内腔中，且所述喷枪管的上端连接所述反应室并与反应室的内腔连通，所述喷枪管的下端连接所述炉身并与炉身的外部连通；所述喷雾枪与所述喷枪管成对设置，每杆所述喷雾枪对应插入一个所述喷枪管内。

优选地，所述炉身为圆筒形，其高度在1000mm~3000mm之间，外径在500mm~2000mm之间。

优选地，所述炉身的高度为1500mm，外径为500mm。

优选地，所述反应室为圆筒形，其直径在100mm~500mm之间。

优选地，所述进气口为圆形且口径在10mm~50mm之间，所述出口的口径与所述反应室的直径相同。

优选地，所述进气口的口径为30mm，所述出口的口径为200mm。

优选地，所述喷雾枪的枪杆的直径在6mm~25mm之间，所述喷雾枪的喷雾量在50 ml/min~200 ml/min之间。

优选地，所述喷雾枪的枪杆的直径为15mm，所述喷雾枪的喷雾量为100ml/min。

优选地，所述喷枪管由上端向下端渐缩口径，所述喷枪管上端的口径在20mm~50mm之间，所述喷枪管下端的口径在10mm~30mm之间。

优选地，所述喷枪管上端的口径为30mm，下端的口径为20mm。

与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：本实用新型石墨烯粉体的制备装置结构简单、易于制造、成本低廉；可不间断工作，提高了生产效率，降低了生产成本，具有极大的生产实践意义。

附图说明

图1为本实用新型石墨烯的制备装置的主视示意图。

图2为本实用新型石墨烯的制备装置的右视示意图。

图3为本实用新型石墨烯的制备装置的俯视示意图。

具体实施方式

为了进一步说明本实用新型的原理和结构，现结合附图对本实用新型的优选实施例进行详细说明。