[发明专利]一种采用圆盘式气流磨制备石墨烯的方法及装置

摘要

本发明公开了一种采用圆盘式气流磨制备石墨烯的方法及系统。该系统由气体压缩机、气源装置、冷冻式干燥机、振动料仓、真空吸料装置、圆盘式气流磨装置、旋风分离器、筒式捕集器以及离心通风机组成。本发明制备工艺简单、易于加工，且工艺绿色环保，适用于工业化大批量生产；采用本发明方法制得的石墨烯，具有晶粒尺寸一致性好、晶格完整性高、杂质及官能团含量低等优点。

主权项

1.一种采用圆盘式气流磨制备石墨烯的方法，包括：(1)利用真空吸料装置将振动料仓中的石墨粉送到拉瓦尔喷嘴口，给料速率为30～200kg/h，石墨粉厚度为40～300μm，径向尺寸为5～10μm；(2)利用气体压缩机给出的压缩气体，调节拉瓦尔喷管加速距离为5～25mm，经过拉瓦尔喷嘴后加速产生高速气流，将石墨粉送入圆盘式气流磨装置的磨腔内；其中，压缩气体体积流量为3～12m3/min，高速气流体积流量为20～40m3/min；(3)在磨腔壁侧面4个拉瓦尔喷嘴中喷射出高速气流进入磨腔内，物料在磨腔内研磨；其中，研磨压力达0.6～2.0MPa；(4)研磨完毕后，物料进入旋风分离器，粒径大于5μm石墨烯粉颗粒落入收集桶内，而小于等于5μm石墨烯粉颗粒则随着气流经上部分级轮进入筒式捕集器中；其中，所述分级轮转速为1000～5000r/min，气流流量为2～10Nm3/min；(5)将落入收集桶内的粒径大于5μm石墨烯粉颗粒再次经过步骤(1)～(4)进行处理，重复3～10次后，最终在筒式捕集器中得到石墨烯产品。