[实用新型]一种石墨烯制备用插层剥离设备

说明书

本实用新型为一种石墨烯制备用插层剥离设备，包括设备主体、搅拌器、支撑架、搅拌电机、超声波分散罐、超声波换能器、支撑座、排料管、控制阀、温度检测探头、气体加热器、风机、曝气管道、曝气盘以及送气管，所述设备主体内设有超声波分散罐，所述超声波分散罐内对应设有搅拌器，且超声波分散罐为圆柱型罐，罐壁设有复数个均匀分布的超声波换能器，与现有技术相比，此种石墨烯制备用插层剥离设备，设有曝气装置，通过风机将气体送入超声波分散罐内，利用气体作用使反应液翻滚，达到混合搅拌的效果，同时对气体进行加热，从而间接对反应液进行加热，通过温度感应探头，可以自动控制反应液的温度，使反应液在任何环境下保持最适温度。

技术领域

本实用新型涉及石墨烯制备技术领域，具体为一种石墨烯制备用插层剥离设备。

背景技术

石墨烯（Graphene）是一种由碳原子以sp²杂化轨道组成六角型呈蜂巢晶格的二维碳纳米材料；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、生物医学和药物传递等方面具有重要的应用前景，作为一种新型碳材料立即引起了科学界的极大关注，石墨烯具有独特的二维纳米结构，其电子传输速率高、导电性能优越、热导率高，是已知的机械强度最高的物质且具备化学性能稳定透光性好等优点。

目前，石墨烯的制备大都停留在实验室阶段，其生产制备存在的主要问题是制备效率低，难以满足大规模生产的需要，这就导致石墨烯成本过高。氧化还原石墨法在制备规模上有很大提升但工艺相对繁琐，不易于大规模制备石墨烯。

现有的一种石墨烯制备用插层剥离设备，通过石墨的层间插层在超声辅助下可快速有效的实现，而有效插层又有利于石墨的彻底剥离， 设计了一种带有搅拌装置的超声处理设备， 将石墨烯生产过程中的插层与剥离在同一装置中进行，以达到插层和剥离的协同有效进行，实现石墨烯产品的均一稳定生产；但是该设备生产的效应上不稳定，制备环境和温度难以控制，且通过搅拌器搅拌效果不明显。

实用新型内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型目的是提供一种石墨烯制备用插层剥离设备，包括设备主体、搅拌器、支撑架、搅拌电机、超声波分散罐、超声波换能器、支撑座、排料管、控制阀、温度检测探头、气体加热器、风机、曝气管道、曝气盘以及送气管，所述设备主体内设有超声波分散罐，所述超声波分散罐内对应设有搅拌器，且超声波分散罐为圆柱型罐，罐壁设有复数个均匀分布的超声波换能器，所述搅拌器与顶部的搅拌电机主轴固定连接，所述搅拌电机通过支撑架固定于设备主体上，所述超声波分散罐底部设有用于支撑的支撑座，带有控制阀的排料管穿过支撑座与超声波分散罐底部连通，所述超声波分散罐的底部还设有一温度检测探头，所述温度检测探头与设备主体固定外设的气体加热器电连接，所述气体加热器串接于曝气管道上，所述曝气管道的一端与风机连通，另一端与曝气盘连通，所述曝气盘设于超声波分散罐上方，且曝气盘上设有多个竖直向下的送气管直通超声波分散罐的底部。

作为本实用新型的一种优选实施方式，所述气体加热器内至少包括温度控制器和电加热丝。

作为本实用新型的一种优选实施方式，所述超声波分散罐底部采用内凹式球面设计，排料管安装于球面中心最低处。

作为本实用新型的一种优选实施方式，所述曝气盘为圆形环状结构，送气管向下垂直安装于曝气盘上，且送气管位于搅拌器为外沿。

作为本实用新型的一种优选实施方式，所述超声波换能器通过电缆线与超声波发生器电信号连接。

作为本实用新型的一种优选实施方式，所述设备主体的外侧由不锈钢外护板圈罩而成，设备主体的底部设有支撑腿。

本实用新型的有益效果：本实用新型的一种石墨烯制备用插层剥离设备，包括设备主体、搅拌器、支撑架、搅拌电机、超声波分散罐、超声波换能器、支撑座、排料管、控制阀、温度检测探头、气体加热器、风机、曝气管道、曝气盘、送气管。