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专利号: 201911294797X
申请人: 山东科技大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2023-12-11
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种制备石墨烯的装置,其特征在于,包括反应釜、旋风分离器、洗涤塔和离心机;

所述反应釜为密闭反应釜,顶部出口与旋风分离器的入口通过输出管路连通,所述输出管路上设置有快速泄压阀;所述旋风分离器的气体出口与所述洗涤塔连通,所述洗涤塔的固液混合物出口用于向所述离心机输入待分离物,所述离心机用于将所述待分离物固液分离得到石墨烯。

2.根据权利要求1所述的制备石墨烯的装置,其特征在于,所述反应釜设置有电动搅拌器和安全阀。

3.根据权利要求1所述的制备石墨烯的装置,其特征在于,所述旋风分离器包括顺次连接的一级旋风分离器和二级旋风分离器,所述顶部出口通过所述输出管路与所述一级旋风分离器的入口连通,所述二级旋风分离器的气体出口与所述洗涤塔连通。

4.根据权利要求3所述的制备石墨烯的装置,其特征在于,还包括粗粒石墨烯罐、细粒石墨烯罐和烘干机;所述粗粒石墨烯罐与所述一级旋风分离器的固体出口连通,所述细粒石墨烯罐与所述二级旋风分离器的固体出口连通;所述烘干机用于烘干从所述离心机分离得到的石墨烯。

5.根据权利要求1-4任一项所述的制备石墨烯的装置,其特征在于,所述洗涤塔还设置有循环洗涤水罐和循环泵,所述循环洗涤水罐的入口与所述洗涤塔的下部出口连通,所述循环洗涤水罐的出口通过所述循环泵与所述洗涤塔的顶部喷淋头连通;所述循环泵与所述顶部喷淋头之间的管路上设置有出料支管。

6.一种制备石墨烯的方法,其特征在于,包括:

将原料与反应液混合后在密闭反应釜内进行水热反应,反应结束后快速泄压,经旋风分离器得到初级石墨烯和含石墨烯气体,所述含石墨烯气体用水洗涤后固液分离得到终极石墨烯;

所述原料包括人造石墨、天然石墨和氧化石墨烯中的一种或多种;所述反应液包括水、有机溶剂、二氧化碳、无机盐溶液或超临界液体中的一种。

7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述原料与所述反应液的质量比为1:(10-

50)。

8.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述水热反应的压力为2-20MPa,温度为

250-400℃,时间为0.5-10h。

9.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述水热反应在搅拌状态下进行,搅拌速度为60-1000转/分钟。

10.根据权利要求6-9任一项所述的方法,其特征在于,所述原料还包括剥离剂,所述剥离剂,按质量百分比计,包括石墨烯量子点50%、十二烷基苯磺酸钠5%、纳米氧化钛3%和去离子水42%。