[发明专利]碳纳米管纯化系统

说明书

【技术领域】

本发明涉及碳纳米管的纯化技术，特别涉及一种碳纳米管的纯化系统。

【背景技术】

碳纳米管具有优异的导电、导热及耐腐蚀性能，作为高性能添加剂可应用于锂离子电池正负极材料、塑料、高性能聚合物、涂料等产品中。目前常用化学气相沉积（CVD）制备碳纳米管。然而CVD法使用过渡金属催化剂导致所制备的碳纳米管中往往含有较高含量的金属杂质，比如铁（Fe）杂质，较高的金属含量易引起电池自放电，导致电池内部微短路，存在安全隐患。

因此，有必要提供一种改进的技术方案来克服上述问题。

【发明内容】

本发明的目的在于提供一种碳纳米管纯化系统，其可以降低碳纳米管中金属杂质的含量，提高碳纳米管的纯度。

为了解决上述问题，本发明提供一种碳纳米管纯化系统，其包括酸洗装置和过滤洗涤装置。所述酸洗装置用于使用盐酸溶液对碳纳米管进行酸洗以使得碳纳米管中的金属杂质与所述盐酸溶液进行反应。所述过滤洗涤装置用于对在所述酸洗装置中反应得到的浆料进行过滤和洗涤以去除该浆料中的酸液并降低浆料中氯离子的含量。

进一步的，所述碳纳米管纯化系统还包括有干燥粉碎装置，所述干燥粉碎装置用于对在所述过滤洗涤装置进行过滤洗涤后的浆料进行干燥和粉碎处理以得到碳纳米管粉末。

进一步的，所述碳纳米管纯化系统还包括有第一过滤釜，该第一过滤釜用于过滤并混合输送至其内的的去离子水和盐酸以得到盐酸溶液。

进一步的，所述碳纳米管纯化系统还包括装有去离子水的罐体和装有盐酸溶液的盐酸桶，利用离心泵将所述罐体中的去离子水和所述盐酸桶中的盐酸输送至所述第一过滤釜。

进一步的，所述酸洗装置包括反应釜、搅拌器、恒温器和石墨冷凝器，所述反应釜用于容纳碳纳米管和由所述第一过滤釜提供的盐酸溶液；所述恒温装置用于使所述反应釜保持恒定的反应温度；所述搅拌器用于对所述反应釜中的碳纳米管和所述盐酸溶液进行搅拌；所述石墨冷凝器用于冷凝从所述反应釜中挥发出的盐酸酸雾，并使冷凝后的盐酸回流至所述反应釜。

更进一步的，所述过滤洗涤装置包括第二过滤釜，所述第二过滤釜用于对在所述酸洗装置中反应后得到的浆料进行过滤，并用于对过滤后的浆料进行水洗后再过滤。

更进一步的，所述过滤洗涤装置包括第二过滤釜和超声波洗涤器，所述第二过滤釜用于对在所述酸洗装置中反应后得到的浆料进行过滤；所述超声波洗涤器用于对经所述第二过滤釜过滤后的浆料进行水洗；所述第二过滤釜也用于对经过所述超声波洗涤器水洗后的浆料进行过滤。

更进一步的，所述过滤洗涤装置包括第二过滤釜和板框压滤机，所述第二过滤釜用于对在所述酸洗装置中反应后得到的浆料进行过滤；所述板框压滤机用于对经过所述第二过滤釜过滤后的浆料进行压滤；所述第二过滤釜也用于对经过所述板框压滤机压滤后的浆料进行水洗后再过滤。

更进一步的，所述板框压滤机为塑料板框压滤机。

更进一步的，所述反应釜的壁部是中空的，所述恒温装置向所述反应釜的中空的壁部内提供循环的恒温的液体。

与现有技术相比，本发明中的碳纳米管纯化系统利用盐酸溶液溶解碳纳米管中的金属杂质，以降低碳纳米管中过渡金属杂质的含量，从而提高碳纳米管的纯度。

【附图说明】

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中：

图1为本发明中的碳纳米管纯化系统在一个实施例中的结构示意图；

图2为本发明中的碳纳米管纯化系统在另一个实施例中的结构示意图；和

图3为本发明中的碳纳米管纯化系统在另一个实施例中的结构示意图。

【具体实施方式】

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。