[发明专利]一种连续剥离制备石墨烯的装置及其方法

权利要求书

1.一种连续剥离制备石墨烯的装置，其特征在于：包括剥离模块、升降模块、驱动模块和控制模块；

所述剥离模块包括辊筒，所述辊筒设置加热器，辊筒内设有第一辊柱和第二辊柱；所述第一辊柱和第二辊柱以0.3～0.4cm的间隙并排设置，且第一辊柱和第二辊柱的外壁与辊筒内壁的间隙为0.3～0.4cm；所述第一辊柱的外壁设有螺距为0.2～0.3cm、深度为0.2～0.3cm的螺纹，第二辊柱的外壁光滑；

所述驱动模块与第一辊柱、第二辊柱连接；

所述升降模块用于控制第一辊柱和第二辊柱的高度；

所述控制模块与剥离模块、升降模块和驱动模块连接，用于供电及控制辊筒的温度、第一辊柱和第二辊柱的转速和高度。

2.根据权利要求1所述的一种连续剥离制备石墨烯的装置，其特征在于：所述辊筒设有进料口、上出料口和下出料口，所述进料口和上出料口位于第一辊柱所在一侧的辊筒上部，所述下出料口位于第二辊柱所在一侧的辊筒下部。

3.根据权利要求2所述的一种连续剥离制备石墨烯的装置，其特征在于：所述上出料口截面为方形，所述下出料口的截面为圆形。

4.根据权利要求1所述的一种连续剥离制备石墨烯的装置，其特征在于：所述第一辊柱和第二辊柱的外壁与辊筒内壁的间隙为0.4cm，所述第一辊柱的外壁设有螺距为0.2cm、深度为0.2cm的螺纹，第一辊柱与第二辊柱之间的间隙为0.3cm。

5.根据权利要求1所述的一种连续剥离制备石墨烯的装置，其特征在于：所述控制模块包括控制面板，所述控制面板上设有电源开关、温度调节窗口、转速调节窗口。

6.一种连续剥离制备石墨烯的方法，其特征在于：采用如权利要求1～5任一项的装置，具体步骤如下：

(1)将石墨粉与胶黏剂以0.1～1：10～200的质量比混合，得到含石墨粉的胶黏剂；所述胶黏剂为聚乙烯醇、蜂蜜、异丙醇、蔗糖和麦芽糖中的一种，胶粘剂的粘度控制在600-1000mPa·s范围内。

(2)将含石墨粉的胶黏剂由装置的进料口加入辊筒内进行剥离7d，剥离温度为25～200℃、剥离转速为100～200rpm；

(3)由上出料口收集第一辊柱外壁的物料，再以去离子水冲洗剥离装置，由下出料口收集剩余物料，将两次收集的物料混合后纯化处理得到石墨烯产品。

7.根据权利要求6所述的一种连续剥离制备石墨烯的装置，其特征在于：所述步骤(1)中的石墨粉规格为50～8000目。

8.根据权利要求6所述的一种连续剥离制备石墨烯的装置，其特征在于：所述胶黏剂为聚乙烯醇、蜂蜜和异丙醇时，剥离温度为20～25℃；胶黏剂为蔗糖或麦芽糖时，剥离温度为150～200℃。

9.根据权利要求6所述的一种连续剥离制备石墨烯的装置，其特征在于：所述步骤(3)中的纯化处理包括如下步骤：将混合物料静置，对上层分散液一1000～1100W的功率、20～25kHz的频率超声5～10min，再经过滤、离心和干燥。