[实用新型]一种制备石墨烯的设备及其洗脱装置

说明书

本实用新型公开了一种洗脱装置，包括用以洗脱石墨烯浆料的洗脱筒体，洗脱筒体的上端设有用以供浆料输送至筒体的进料口以及用以维持筒体内外压力平衡的排空口；洗脱筒体的内部设有位于下方、用以分离出浓酸液体的滤台；洗脱筒体的下端设有用以供浓酸液体排出的排废口；洗脱筒体的一侧设有用以向筒体内注入气体以供浓酸液体流出的进气口；洗脱筒体的上端还设有若干个用以向压滤后的石墨烯滤饼喷射水以打碎冲散滤饼的喷射部件；洗脱筒体内还设有若干个用以划开打散石墨烯的搅拌部件。本实用新型还公开了一种包括上述洗脱装置的制备石墨烯的设备。该设备可以洗脱剥离后的石墨烯，并有效的去除吸附物质，同时可以降低石墨烯片层的团聚。

技术领域

本实用新型涉及化工生产技术领域，特别涉及一种洗脱装置。本实用新型还涉及一种具有该洗脱装置的制备石墨烯的设备。

背景技术

随着科技的高速发展，市场对新材料的需求也随之增加，作为发展的基础，新材料的批量化、标准化的制备离不开相应的设备系统。

近年来，石墨烯作为新材料领域的宠儿备受关注，关于石墨烯的制备方法也多种多样，包括CVD、外延生长、有机物高温催化石墨化、石墨氧化还原法、液相插层剥离法。在石墨烯的制备方法中，粉体石墨烯的制备价格更低、应用更广、发展潜力更大。所有粉体石墨烯制备的过程都要涉及到一个流程，即洗脱处理。例如，氧化还原法在完成膨胀后要洗去金属锰离子和酸；有机质高温催化制备石墨烯在完成高温反应后要通过酸洗溶去催化剂，并洗掉酸；插层剥离法都要去除插层剂，通常用水洗或有机溶剂洗去插层剂。这样一来，在制备粉体石墨烯的过程中洗脱工艺不可避免，洗脱效果也直接影响了产品的品质。然而，石墨烯在剥离后体积变大，结构变蓬松，表面积增加，插层剂或离子很容易被吸附至层间；同时，石墨烯结构蓬松后，表面能增加，更容易团聚或是重新堆叠。

因此，如何避免石墨烯片层团聚、重新堆叠，从而有效脱去吸附物质，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种洗脱装置，该装置可以洗脱剥离后的石墨烯，有效去除吸附物质和离子，同时可以降低石墨烯片层的团聚，尤其可以避免使石墨烯发生再次堆叠。本实用新型的另一目的是提供一种包括上述洗脱装置的制备石墨烯的设备。

为实现上述目的，本实用新型提供一种洗脱装置，包括用以洗脱石墨烯浆料的洗脱筒体，所述洗脱筒体的上端设有用以供石墨烯浆料输送至所述洗脱筒体内的进料口以及用以维持所述洗脱筒体内外压力平衡的排空口；

所述洗脱筒体的内部设有位于下方、用以分离出石墨烯浆料中浓酸液体的滤台；

所述洗脱筒体的下端设有用以供石墨烯浆料中浓酸液体排出至废液池的排废口；

所述洗脱筒体的一侧设有用以向所述洗脱筒体内部注入气体以供石墨烯浆料中浓酸液体通过所述滤台并流至所述排废口的进气口；

所述洗脱筒体的上端还设有若干个用以向压滤后的石墨烯滤饼喷射水以打碎冲散石墨烯滤饼的喷射部件；

所述洗脱筒体的内部还设有若干个用以划开打散石墨烯的搅拌部件；

且所述洗脱筒体为密封筒体。

优选地，全部所述喷射部件通过增压泵抽水并将其注入所述洗脱筒体。

优选地，所述洗脱筒体的内侧壁设有用以防腐蚀的涂层。

优选地，还包括设于所述洗脱筒体、用以输出石墨烯的出料口，所述进料口、所述排废口、所述进气口以及所述出料口均设有用以控制流体通断的气动阀。

优选地，任意一个所述搅拌部件均设有沿径向分布、用以分散石墨烯的毛刷，且全部所述毛刷的边缘均相切以充分搓开滤饼中结块的石墨烯。

优选地，所述毛刷的材质为耐腐蚀的聚合物材料。