[实用新型]氧化石墨烯的制备装置

说明书

一种氧化石墨烯的制备装置，包括储料系统、反应系统、及后处理系统。所述储料系统包括石墨储罐、浓酸储罐、第一氧化剂储罐、第二氧化剂储罐、及去离子水储罐。所述反应系统包括低温预混釜、低温反应釜、与所述低温预混釜连通的第一中温反应釜、与所述第一中温反应釜和低温反应釜连通的第二中温反应釜、及与所述第二中温反应釜连通的高温反应釜，所述石墨储罐、浓酸储罐、及第一氧化剂储罐与低温预混釜连通，所述浓酸储罐和第二氧化剂储罐与低温反应釜连通，所述去离子水储罐与高温反应釜连通。所述后处理系统包括与所述高温反应釜连通的剥离器。本实用新型的氧化石墨烯的制备装置可对较大尺寸的石墨进行氧化来制得较大尺寸的氧化石墨烯。

技术领域

本实用新型涉及石墨烯制备技术领域，尤其涉及一种氧化石墨烯的制备装置。

背景技术

石墨具有层状结构，其层间距较小，约为0.335nm。采用现有的Hummers法制备氧化石墨烯的过程中，第二氧化剂难以快速地进入该石墨的层状结构，并扩散至该层状结构的中心区域对该层状结构的中心区域进行氧化，导致现有的Hummers法并不适用于对较大尺寸的石墨进行氧化来制得较大尺寸的氧化石墨烯。

实用新型内容

有鉴于此，有必要提供一种氧化石墨烯的制备装置，以解决现有的Hummers法并不适用于对较大尺寸的石墨进行氧化来制得较大尺寸的氧化石墨烯的问题。

一种氧化石墨烯的制备装置，包括储料系统、反应系统、及后处理系统，所述储料系统包括石墨储罐、浓酸储罐、第一氧化剂储罐、第二氧化剂储罐、及去离子水储罐，所述反应系统包括低温预混釜、低温反应釜、与所述低温预混釜连通的第一中温反应釜、与所述第一中温反应釜和低温反应釜连通的第二中温反应釜、及与所述第二中温反应釜连通的高温反应釜，所述石墨储罐、浓酸储罐、及第一氧化剂储罐与低温预混釜连通，所述浓酸储罐和第二氧化剂储罐与低温反应釜连通，所述去离子水储罐与高温反应釜连通。所述后处理系统包括与所述高温反应釜连通的剥离器。

进一步地，所述低温预混釜内的温度不大于0℃；和/或

所述低温反应釜内的温度不大于0℃；和/或

所述第一中温反应釜内的温度为45℃～80℃；和/或

所述第二中温反应釜内的温度为37.5℃～42.5℃；和/或

所述高温反应釜内的温度为80℃～95℃。

进一步地，所述第一中温反应釜内设有卧式蛇形盘管，该卧式蛇形盘管的直径为20mm～50mm，长径比为1000～6000；和/或

所述第二中温反应釜内设有立式蛇形盘管，该立式蛇形盘管的直径为5mm～30mm，长径比为4000～8000；和/或

所述高温反应釜内设有立式蛇形盘管，该立式蛇形盘管的直径为5mm～30mm，长径比为4000～8000。

进一步地，所述氧化石墨烯的制备装置还包括第一混料器，所述第一混料器的输入端与第一中温反应釜和低温反应釜连通，所述第一混料器的输出端与第二中温反应釜连通。

进一步地，所述氧化石墨烯的制备装置还包括过滤回收器，所述过滤回收器的输入端与第二中温反应釜连通，所述过滤回收器的输出端与低温反应釜和高温反应釜连通，所述过滤回收器为反冲式错流过滤器。

进一步地，所述氧化石墨烯的制备装置还包括第二混料器和第一冷却器，所述第二混料器的输入端与过滤回收器和去离子水储罐连通，所述第二混料器的输出端与高温反应釜连通，所述第一冷却器设于所述第二混料器的输入端。

进一步地，所述氧化石墨烯的制备装置还包括还原缓冲罐，所述还原缓冲罐的输入端与高温反应釜和第一氧化剂储罐连通。

进一步地，所述氧化石墨烯的制备装置还包括第二冷却器，所述第二冷却器连通高温反应釜和还原缓冲罐。