[实用新型]石墨烯的改质装置

说明书

本实用新型涉及石墨烯加工领域，特别涉及石墨烯的改质装置。所述石墨烯的改质装置，包括：一反应釜体；一液体滴加单元，连接于液体入料口；一搅拌单元，设置于该中心口并通过该中心口进入该反应釜体；一回流单元，连接于连接口并连通反应釜体；一冷凝单元，连通于回流单元；一加热单元，围绕反应釜体的外侧表面设置；一感应单元，设置在反应釜体内部；及一中央控制单元，与加热单元及感应单元电性连接，以控制反应釜体内部的温度及压力，并将感应单元侦测到的温度及压力显示在一显示器上。本实用新型通过该冷凝单元及该回流单元，能够安全地进行石墨烯改质反应，同时避免液态改质剂等挥发，使其能够被有效利用并与石墨烯粉末或浆料充分反应。

技术领域

本实用新型涉及石墨烯加工领域，尤其涉及石墨烯的改质装置。

背景技术

石墨烯是目前世上最薄、最坚硬的奈米材料之一，具备优异的导电性、散热性、透光性及机械性能，主要应用于触摸屏、柔性显示器、光传感器、锂离子电池及新型储能器件、导热及复合材料、功能涂料等，应用前景广泛。

但是，由于六角苯环状的石墨烯表面具有很高的化学稳定性，几乎无法与其他介质或聚合物兼容或互相作用。为了改善石墨烯的加工性与兼容性，通常必须对其进行表面改质引入官能基，从而提高其与介质或聚合物的接口结合力，使其能够作为功能性复合材料应用。

然而，对石墨烯进行改质时，因改质剂通常具有低于石墨烯的沸点(100℃以下)，在反应过程中容易挥发而导致改质剂浓度改变，影响反应活性，使石墨烯分散不均而影响官能化程度。

而现有的石墨烯的加工装置通常是透过直接密封装置开口的方式来维持改质剂浓度，在此情况下，加工装置有可能随反应升温而内部压力变大，当内部压力超过装置承受范围时，有引起装置爆炸的风险。

是以，本案创作人在观察到上述缺失后，认为石墨烯的改质装置仍有进一步改良之必要，而遂有本实用新型的产生。

实用新型内容

本实用新型的主要目的是提供一种石墨烯的改质装置，其能够在安全的状况下有效地充分利用改质剂。

为达上述目的，本实用新型所提供的一种石墨烯的改质装置，包括：一反应釜体，该反应釜体的上部表面具有至少一中心口、围绕该中心口设置的至少一固体入料口、一液体入料口及一连接口，该反应釜体的下部表面具有至少一出料口，该固体入料口的孔径大于该液体入料口的孔径，以供石墨烯粉末或浆料通过该固体入料口进入该反应釜体；一液体滴加单元，连接于该液体入料口以连通该反应釜体，供液态改质剂透过该液体滴加单元进入该反应釜体；一搅拌单元，设置于该中心口并通过该中心口进入该反应釜体；一回流单元，连接于该连接口并连通该反应釜体；一冷凝单元，连通于该回流单元；一加热单元，围绕该反应釜体的外侧表面设置；一感应单元，设置在该反应釜体内部，以监控该反应釜体内部的温度及压力；及一中央控制单元，与该加热单元及该感应单元电性连接，以控制该反应釜体内部的温度及压力，并将该感应单元侦测到的温度及压力显示在一显示器上。

较佳地，其中，该固体入料口设置有可拆卸的一密封件。

较佳地，其中，该液体滴加单元为一长形筒体，该长形筒体具有：一上端开口，位于该长形筒体的上端；一下端开口，位于该长形筒体的下端，该下端开口的下方设置有一滴液嘴，该滴液嘴的端部连接至该液体入料口；一节门，设置在该下端开口与该滴液嘴之间，以开启或关闭该下端开口；以及一恒压臂，该恒压臂的一端连通至该长形筒体，另一端连通至该滴液嘴并位于该节门的下方。

较佳地，其中，该液体滴加单元相对于该搅拌单元呈倾斜设置，使该液体滴加单元的中心轴线与该搅拌单元的中心轴线之间形成10度至80度的一夹角。

较佳地，其中，该搅拌单元包括一搅拌棒，该搅拌棒的一端位于该反应釜体的内部，并设置有至少一螺桨，而该搅拌棒的另一端通过该中心口，位于该反应釜体的外部。

较佳地，其中，该搅拌棒的该另一端连接一电机，该搅拌棒由该电机驱动旋转。