[发明专利]一种低杂质含量石墨烯生产系统

说明书

本发明提供了一种低杂质含量石墨烯生产系统，属于石墨烯生产技术领域，包括保温罐，固定在保温罐侧壁的制冷机，保温罐侧壁固定连接有支撑机构，保温罐内壁固定连接有反应罐，还包括冷浴组件、混合组件和催化组件；该发明通过搅拌杆、混合杆、第一磁球和第二磁球之间的配合，对反应罐内的石墨粉末和浓硫酸液体进行搅拌混合，从而提高了石墨烯的生产质量；而且通过摩擦滚轮、联动轴、切割叶片、从动链轮与主动链轮之间的配合，利用摩擦滚轮与反应罐内之间的摩擦效果，得切割叶片进行转动，以此对石墨粉末和浓硫酸液体的混合物进行混合、切割和剥离，以此提高了石墨烯的产出效率，从而提高了该装置的生产效率。

技术领域

本发明涉及石墨烯生产领域，具体而言，涉及一种低杂质含量石墨烯生产系统。

背景技术

石墨烯是一种由碳原子以杂化方式形成的蜂窝状平面薄膜,是一种只有一个原子层厚度的准二维材料,所以又叫做单原子层石墨,是目前发现的最薄、强度最大导电导热性能最强的一种新型纳米材料,现在世界各国都在大力扶植从事石墨烯研究和生产的企业,石墨烯生产设备的改进已经刻不容缓。

目前,在工业生产中,大批量的石墨烯生成方式是将石墨与浓硫酸液体在加热条件下进行混合搅拌，并在混合过程中不断地加入高锰酸钾进行二次氧化、催化，以此制取出石墨烯的悬浊液。公开号为“CN110745814B”的 一种石墨烯生产制备装置，该装置包括支架,支架的上方设有反应罐体,支架的一侧设有固定转轴,固定转轴与反应罐体的一侧连接,支架的另一侧设有驱动轴,驱动轴与反应罐体的另一侧连接;所述驱动轴上设有驱动齿轮，支架的另一侧还设有第一电机,第一电机的输出端与驱动轴连接,反应罐体的另一侧还设有从动齿轮,从动齿轮与驱动齿轮啮合;所述反应罐体的底部设有进料口和出料口,反应罐体的内部设有第一搅拌轴,搅拌轴上设有第一搅拌叶.本发明通过整体结构的设置,能够在同一反应罐体内完成石墨烯生产的整体过程,简化了石墨烯生产步骤,提高了生产效率。

上述装置中仅是通过叶片进行搅拌，实际的石墨烯是附着在石墨的表面，需要在混合反应的过程中不断地对石墨进行切割、剥离方能生产出质量较高的石墨烯，并且上述装置无法自适应的添加催化剂，从而在一定程度上降低了石墨烯的生产效率，如若采用人工间歇性添加的方式不仅存在效率低的问题，而且该反应将会产生大量热量，此时在反应过程中不断的打开反应罐还将会存在一定的安全隐患。因此，如何发明一种低杂质含量石墨烯生产系统来改善这些问题，成为了本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

为了弥补以上不足，本发明提供了一种低杂质含量石墨烯生产系统，旨在改善现在生产装置无法在搅拌混合的过程中对石墨进行切割、剥离，从而造成石墨烯的生产效率和质量都会降低；并且无法自适应的添加催化剂，从而在一定程度上降低了石墨烯生产效率的问题。

本发明是这样实现的：

本发明提供一种低杂质含量石墨烯生产系统，包括保温罐，固定在保温罐侧壁的制冷机，保温罐侧壁固定连接有支撑机构，保温罐内壁固定连接有反应罐，反应罐顶部两侧均固定连接有加料管，保温罐底部固定连接有驱动电机，还包括：

冷浴组件，冷浴组件设置在保温罐与反应罐之间，冷浴组件用于保持石墨烯生产反应时处于适当且均匀的温度环境，以此提高石墨烯的生产质量；

混合组件，混合组件安装在反应罐内部，混合组件用于对石墨烯生产的各组分进行充分的混合、搅拌、切割以及分散；

催化组件，催化组件设置在反应罐内部，催化组件用于在混合的过程中向反应罐内间歇性的添加氧化剂，确保石墨烯得以顺利生成。

优选的，冷浴组件包括转盘，转盘与驱动电机输出轴端固定连接，转盘侧壁固定连接有搅拌杆，且搅拌杆位于保温罐与反应罐之间，制冷机输出端与保温罐和反应罐之间的空腔相连通。