[发明专利]一种通过纯化和连续还原来制备石墨烯的系统

摘要

本发明提供了一种通过纯化和连续还原来制备石墨烯的系统。所述系统包括依次连接的纯化装置和连续还原装置，其中，纯化装置包括进料口、罐体、第一、第二隔板、超声单元和出料口，第一、第二隔板横向设在罐内以将其分为反应区、过滤区和收集区；进料口、出料口、排液口分别与三个区连接；连续还原装置包括料仓、行进机构、反应单元和气氛控制单元，其中，料仓能储存氧化石墨烯；反应单元包括顺序连接的n个反应区；气氛控制单元包括控温机构和控真空机构，行进机构用于可拆卸地设置料仓并带动料仓依次经历所述反应单元的第i反应区和第n反应区。本发明的有益效果包括：能有效分离氧化石墨烯和杂质离子；纯化效率高；连续还原装置的生产效率高，能够有效的利用余热，节能环保，可实现石墨烯的连续化生产。

主权项

1.一种通过纯化和连续还原来制备石墨烯的系统，其特征在于，所述系统包括依次连接的纯化装置和连续还原装置，其中，所述纯化装置包括进料口、罐体、第一隔板、第二隔板、超声发生单元、出料口，其中，所述第一隔板和第二隔板沿罐体的横截面设置在罐体内，以将罐体分隔为上下依次分布的络合反应区、过滤区和收集区，所述第一隔板上设置有能够将络合反应区和过滤区连通的可开合部件，所述第二隔板上设置有能够实现固液分离的过滤部件；所述进料口设置在罐体上部并与所述络合反应区连通，以使氧化石墨烯、络合剂与酸性溶液通过该进料口进入所述络合反应区；所述超声发生单元设置在所述络合反应区内，以向络合反应区提供超声环境，使络合反应充分进行；所述出料口设置在罐体的侧壁上并位于所述第二隔板上方，以便排出沉积在所述过滤部件上的纯化后的氧化石墨烯；所述连续还原装置包括料仓、行进机构、反应单元和气氛控制单元，其中，所述料仓能够储存所述纯化后的氧化石墨烯；所述反应单元包括顺序连接的第i反应区和第n反应区，n为自然数且≥2，i取到小于n的所有自然数；所述气氛控制单元包括相互配合的控温机构和控真空机构，其中，控温机构被设置为能够将所述第n反应区的温度控制为Tn，并将所述第i反应区的温度控制为Ti，其中，Ti＝w1·i/n·Tn，w1在0.80～1.20之间选择，Tn为1250℃以上；所述控真空机构被设置为能够将所述第n反应区的压强控制为Pn，并将所述第i反应区的压强控制为Pi，其中，Pi＝(P0‑Pn)·(1‑i/n)，P0表示1个标准大气压，Pn为30Pa～500Pa；所述行进机构用于可拆卸地设置料仓并带动料仓依次经历所述反应单元的第i反应区和第n反应区。