[发明专利]一种石墨烯机器人及其收集装置

说明书

本发明公开了一种石墨烯机器人及其收集装置，属于石墨烯纳米机器人领域。一种石墨烯机器人及其收集装置，本发明使石墨烯机器人与溶液更好的混合，从而加快溶液中的铅离子吸附，通过利用铅离子和氧化石墨烯纳米片之间有强的络合作用，微型机器人的氧化石墨烯纳米片表面能高效率的吸附铅离子，此外，铂催化层分解过氧化氢得到氧气从而形成微泡产生动力使机器人进行运动或利用镍磁层的磁性特征通过外加磁场使微型机器人运动，同时由于微型机器人的磁力性质，在吸附完铅离子后通过磁体就能将机器人从水体中取出，在微型机器人上吸附的铅离子能够通过调节酸性PH值被移除，从而机器人可再循环再利用。

技术领域

本发明涉及石墨烯纳米机器人领域，尤其涉及一种石墨烯机器人及其收集装置。

背景技术

由人类工厂活动比如电镀、采矿及电池和微电子的制造会对周围的水环境造成重金属污染比如砷、汞、镉、铬和铅等。而这些重金属对于生命系统是潜在的危险，因此，得到一个有效且廉价的材料和技术对于移除水体污染物和循环利用是非常重要的。多种方法已经被用于移除和回收重金属比如化学沉淀、吸附、离子交换、膜过滤等方法，其中吸附被认为是一种经济且有效的策略。最近纳米技术的发展为改善环境修整而提供创新系统进一步提高了吸附材料的效力。近来，一些报道描述利用石墨烯及其混合物作为良好的吸附剂移除水体中染料和重金属的，等人总结了其他学者的研究发现用石墨烯的衍生物（官能团修饰）能增大对重金属的吸附能力，从而增大吸附效率。研究发现由于乙二胺三乙酸螯合能力，EDTA-氧化石墨烯能增加氧化石墨烯对铅离子的吸附能力，提高吸附效率，并且将EDTA-氧化石墨烯用盐酸冲洗后，还可再利用；

现有的石墨烯纳米机器人，不能自发的在水里移动，并且回收过程复杂。

发明内容

本发明的目的是为了解决不能自发的在水里移动，并且回收过程复杂的问题，而提出的一种石墨烯机器人及其收集装置。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种石墨烯机器人及其收集装置，包括搅拌电机、支撑基板、支撑浮板和石墨烯纳米机器人，所述支撑基板下端与支撑浮板上端固定连接，所述支撑基板与支撑浮板中部与固定轴承上下两端固定连接，所述固定轴承内部活动套接有搅拌轴，所述搅拌轴上端与搅拌电机下端固定连接，所述搅拌轴下端左右两侧与搅拌扇叶靠内一端固定连接，所述搅拌轴上端外部固定套接有棘轮；

所述石墨烯纳米机器人包括氧化石墨烯层、铂或镍层、镍磁层和铂催化层，所述石墨烯纳米机器人设置为圆锥体结构，所述氧化石墨烯层由氧化石墨烯纳米片构成，所述氧化石墨烯层内部设置有一层铂或镍层，所述铂或镍层内部设置有一层镍磁层，所述镍磁层内部设置有一层铂催化层。

优选地，所述支撑基板和支撑浮板中部左右两侧与稳定轴承上下两端固定连接，所述稳定轴承内部活动套接有收集轴，所述收集轴下端套接有收集圆盘，所述收集圆盘外侧边缘与收集筒下端靠内一侧活动连接，所述收集筒内部下端靠内一侧与收集刮板靠内一侧固定连接，所述收集刮板下表面与收集圆盘上表面活动连接。

优选地，所述收集轴上端分别固定套接有齿轮B和齿轮D，所述支撑基板中部靠后分别与传动轴和稳定轴活动连接，所述传动轴和稳定轴上下两端活动套接在稳定轴承内部，所述传动轴中部外侧固定套接有齿轮A，所述稳定轴外部活动套接有齿轮C，所述齿轮A通过传动链与齿轮B活动连接，所述齿轮B通过传动链与齿轮C活动连接，所述齿轮C通过传动链与齿轮D活动连接，所述齿轮D通过传动链与齿轮A活动连接，所述齿轮C与棘轮啮合连接。

优选地，所述棘轮包括内轮、棘爪和外轮，所述内轮轴心与搅拌轴上端固定连接，所述内轮边缘上下两侧与转轴固定连接，所述转轴与棘爪一端活动连接，所述棘爪与外轮内部啮合连接，所述外轮与齿轮C啮合连接。

优选地，所述收集圆盘上表面一侧设置有收集磁性膜。