[实用新型]一种制备石墨烯的装置

说明书

本实用新型公开了一种制备石墨烯的装置，涉及无机材料制备技术领域，为解决现有的石墨烯制备装置剥离不彻底，产率不高的问题；本实用新型包括控温槽、电解槽和两个电解电极，电解槽安装在控温槽内，电解槽内固设有两个支撑台，两个电解电极的一端分别水平固设在两个支撑台上，两个电解电极的另一端贯通电解槽和控温槽的侧壁并分别与交流电源的两端电性连接，两个支撑台的上方均设置有按压活塞；两个电解电极的上方分别设置有一组传动辊，电解槽的槽盖上还开设有两个进料口，两卷石墨纸分别经两组传动辊和两个进料口输送至两个电解电极与其上方的按压活塞之间；本实用新型可以减少剥离不彻底的情况发生，有利于提高石墨烯产率。

技术领域

本实用新型涉及无机材料制备技术领域，具体为一种制备石墨烯的装置。

背景技术

低成本规模化制备高品质石墨烯是发挥石墨烯优异导电和导热特性、推动石墨烯应用于电热、传感和储能等领域必须解决的关键技术问题。以廉价石墨为原料通过石墨层间插层和剥离是制备高品质石墨烯的最重要技术路线。对于该技术路线而言，高品质是实现其各方面应用的前提，同时还应兼顾制备体系和过程的环保性及安全性。然而，开发同时具备高品质、高产率、环境友好的制备策略仍然面临挑战，通过原理创新和工艺技术改进实现高品质石墨烯的低成本规模化制备依然是石墨烯材料领域的重要研究课题。电解法制备石墨烯因为其快速，相对环境友好等特点而受到了广泛的关注。

目前，电解法制备石墨烯的研究仍处于较为初步的阶段，还没有特别适用的制备装置，市面上的制备装置普遍存在剥离不彻底、产率不高的问题，例如垂直插入电极，石墨纸电解时可能因重力导致下部断开，未剥离完全的石墨纸堆积难以电解完全，造成浪费和降低产率，因此，急需一种新的制备石墨烯的装置来解决这个问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种制备石墨烯的装置，以解决现有的石墨烯制备装置剥离不彻底，产率不高的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种制备石墨烯的装置，包括控温槽、电解槽和两个电解电极，电解槽安装在控温槽内，电解槽内固设有两个支撑台，两个电解电极的一端分别水平固设在两个支撑台上，两个电解电极的另一端贯通电解槽和控温槽的侧壁并分别与交流电源的两端电性连接，两个支撑台的上方均设置有按压活塞，电解槽的槽体上端设有槽盖，槽盖的上端设置有一个出气口和两个活塞孔，两个按压活塞的上端分别穿过两个活塞孔并与其滑动连接；两个电解电极的上方分别设置有一组用于输送石墨纸的传动辊，槽盖上位于两个电解电极的上方处还开设有两个进料口；电解槽的一侧上部设置有进液口，电解槽的一侧下部设置有出液口，电解槽的下端设置有出料口，控温槽的下端设置有支架。

优选的，一组传动辊包括相互平行的1个主动辊和至少3个从动辊，其中第一个从动辊位于主动辊接近电解槽中部一侧的上方且与主动辊的间隙等于石墨纸的厚度，第二个从动辊位于电解槽内且位于主动辊的正下方，第三个从动辊位于第二个从动辊接近电解槽中部的一侧且与第二个从动辊的间隙大于或等于石墨纸的厚度，两个进料口分别位于两个主动辊接近电解槽中部一侧的正下方，两卷石墨纸分别经两组传动辊和两个进料口输送至两个电解电极与其上方的按压活塞之间。

优选的，按压活塞的下端设有压板，压板的下端面平行于支撑台的上端面，压板的尺寸大于活塞孔孔径。

优选的，两个电解电极分别为钛网电极、铂网电极和镀铂钛网电极的其中一种。

优选的，支撑台为绝缘材料。

优选的，出液口到电解槽底端的高度小于或等于5厘米。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1、该制备石墨烯的装置，网状的电解电极水平放置，石墨纸经传动辊被输送至电解电极上，在电解时，石墨纸受到电解电极的支撑，不容易因重力等因素断裂，减少了由于断裂的石墨纸堆积导致剥离不彻底的可能，从而提高了原材料的利用率，提高了产率。