[发明专利]一种石墨烯改性可降解材料的加工设备、加工方法

权利要求书

1.一种石墨烯改性可降解材料的加工设备，其特征在于：包括皿盘(1)、兜架(2)和控制器；所述皿盘(1)用于盛装氧化石墨烯溶液，皿盘(1)的外侧设有兜架(2)；所述兜架(2)中还安装有滑动的桁杆(3)，桁杆(3)通过安装在其上的电机(31)沿兜架(2)移动；所述桁杆(3)上还设有一对滑动的伸缩杆(4)，桁杆(3)的表面还设有拉簧(32)，拉簧(32)的两端固定在桁杆(3)两端的伸缩杆(4)上；所述桁杆(3)的中部还安装有固定的电磁铁(33)，电磁铁(33)两侧的伸缩杆(4)上固连有铁块(41)；所述伸缩杆(4)的底端还设有膜盘(5)，膜盘(5)的侧壁底面上开设有贯通口(51)；所述膜盘(5)为空壳结构漂浮在皿盘(1)中，膜盘(5)朝伸缩杆(4)侧壁中心的顶部还设置有凸起的键型块(52)；所述伸缩杆(4)的底端还设置有内凹的键型坑(42)，伸缩杆(4)通过键型坑(42)卡合在键型块(52)上对膜盘(5)进行固定；所述控制器用于调节加工设备的运行。

2.根据权利要求1所述的一种石墨烯改性可降解材料的加工设备，其特征在于：所述膜盘(5)的贯通口(51)底面设置有斜角(511)，膜盘(5)内壁的顶端边缘上设置有切角(53)；所述贯通口(51)的底面低于膜盘(5)的底面。

3.根据权利要求2所述的一种石墨烯改性可降解材料的加工设备，其特征在于：所述贯通口(51)下方的膜盘(5)边缘还固连有鳍片(54)，鳍片(54)与桁杆(3)的轴向相垂直。

4.根据权利要求1所述的一种石墨烯改性可降解材料的加工设备，其特征在于：所述伸缩杆(4)的底端上设有铰接的柱盘(43)；所述键型坑(42)开设在柱盘(43)朝膜盘(5)的表面，键型坑(42)在柱盘(43)表面的边缘上还设置有圆角(44)；所述柱盘(43)在重力作用下使键型坑(42)与键型块(52)的姿态相匹配。

5.根据权利要求1所述的一种石墨烯改性可降解材料的加工设备，其特征在于：所述桁杆(3)的表面设置有槽轨(34)，槽轨(34)中安装有伸缩杆(4)间固连的拉簧(32)；所述伸缩杆(4)的顶端通过设置的槽块(45)滑动安装在桁杆(3)的槽轨(34)中。

6.一种石墨烯改性可降解材料的加工方法，其特征在于；该加工方法适用于权利要求1-5中任一项所述的一种石墨烯改性可降解材料的加工设备，该方法包括以下步骤:

S1、石墨烯制备；以60-100目的鳞片石墨为原料，在皿盘(1)中采用浓硫酸中的高锰酸钾与石墨粉末经氧化反应之后，得到棕色的在边缘有衍生羧酸基及在平面上主要为酚羟基和环氧基团的石墨薄片，此石墨薄片层可以经超声剧烈搅拌剥离为氧化石墨烯，并在水中形成稳定、浅棕黄色的单层氧化石墨烯悬浮液；

S2、改性成膜；在S1中的石墨烯悬浮液洗涤至洗涤液pH大于6后，于水中形成分散液，并即刻向分散液中加入四氯化钛，加热水解使分散液中的四氯化钛，使其形成的溶胶吸附在氧化石墨烯上，接着将含有溶胶的分散液提取至膜盘(5)上形成液层，并在烘干后形成负载二氧化钛催化剂的氧化石墨烯膜；

S3、单体膜制备：以PET透明膜为过滤板，将S2中的氧化石墨烯分散液通过抽滤方式分散在过滤板表面，并以涂膜机涂抹均匀，待使用鼓风干燥箱干燥后，在氧化石墨烯的顶部再覆盖一层PET透明膜，并将两层PET透明膜的外侧以热熔方式密封，加工出氧化石墨烯单体膜；

S4、复合反应器：将S3中的单体膜安装到帘式膜反应器中，并使单体膜间形成锥状的立体结构，在帘式膜反应器的使用过程中，使得有机物废水直接通过含有催化剂的氧化石墨烯薄膜完成反应，而不必分散于水中。