一种用于石墨烯分级的过滤装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种过滤装置，具体地说涉及一种用于石墨烯分级的过滤装置。
【背景技术】
[0002]2004年，英国曼彻斯特大学科学家利用胶带成功剥离出石墨烯，并因此获得了2010年诺贝尔物理学奖。石墨烯是一种碳原子以SP2杂化构成的单层二维材料，具有独特的导热性，导电性，力学性能及光学磁学性能，是新材料研究的热点，广泛的应用于电池、医药、催化等领域。目前按照Hummers法制备的石墨稀，含有大量高猛酸钾，硫酸钠等杂质，需要经过过滤等后处理去除杂质。并且，在石墨烯制备过程中，石墨烯片层大小不一，但在实际应用中只需要在一个较窄粒径范围分布的石墨烯。
[0003]目前常用的石墨烯过滤装置中，过滤后得到的石墨烯，片层大小不一，堆叠杂乱，再进行分级难度大。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型所要解决的技术问题是提供一种用于石墨烯分级的过滤装置，在过滤的同时对石墨稀进行分级，实现过滤分级的连续化生产。
[0005]为了解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案:一种用于石墨烯分级的过滤装置包括集液瓶、搅拌装置、真空装置、PH计和至少两个过滤池，
[0006]所述至少两个过滤池包括第一过滤池和第二过滤池，所述第一过滤池和第二过滤池自上而下依次顺序固定连接且连通，且所述第一过滤池的上端设有进料口，所述过滤池的底部均设有一层滤膜，且所述滤膜的孔径均不同；所述搅拌装置设于所述第一过滤池中，用于搅拌所述第一过滤池中的石墨烯;所述PH计设于所述第一过滤池中，用于测量第一过滤池中的石墨稀的pH值。
[0007]所述集液瓶，与设于底层的过滤池连通，所述集液瓶上设有接气口；所述真空装置，通过所述接气口与所述集液瓶连通。
[0008]作为上述方案的进一步优化，包括三个过滤池，分别为第一过滤池、第二过滤池和第三过滤池，所述第一过滤池、第二过滤池和第三过滤池依次自上而下通过法兰盘固定连接且连通。
[0009]作为上述方案的进一步优化，所述第一过滤池和第二过滤池均为圆柱形过滤池，所述第一过滤池和第二过滤池的底面直径相同，连接所述第一过滤池和第二过滤池间的法兰盘中设有橡胶圈。
[0010]作为上述方案的进一步优化，设于所述第一过滤池和第二过滤池的底部的滤膜的孔径依次减小，且滤膜的孔径均在2微米至30微米之间。
[0011]作为上述方案的进一步优化，所述第一过滤池、第二过滤池和第三过滤池均为圆柱形过滤池，所述第一过滤池、第二过滤池和第三过滤池的底面直径相同，连接所述第一过滤池和第二过滤池间的法兰盘中以及连接所述第二过滤池和第三过滤池的法兰盘中均设有橡胶圈。
[0012]作为上述方案的进一步优化，设于所述第一过滤池、第二过滤池和第三过滤池的底部的滤膜的孔径依次减小，且滤膜的孔径均在2微米至30微米之间。
[0013]本实用新型的一种用于石墨烯分级的过滤装置的有益效果为:
[0014]1、本实用新型提供一种用于石墨烯分级的过滤装置，利用不同片层的氧化石墨烯在不同PH值中溶解度不同的原理，在过滤的过程对石墨烯进行分级，并在不同的过滤池上得到不同片层大小的石墨烯。
[0015]2、本实用新型提供一种用于石墨烯分级的过滤装置，可以进行多次分级，能够用于石墨烯过滤分级的连续化生产。
[0016]3、本实用新型提供一种用于石墨烯分级的过滤装置，节省了石墨烯分级所需的时间，提高了过滤效率，并且在过滤过程中不需要取出样品，减少了样品的浪费。
【附图说明】
[0017]图1是本实用新型一种用于石墨烯分级的实施例的结构示意图。
[0018]附图标记:进料口1、第一过滤池2、第二过滤池3、第三过滤池4、搅拌装置5、pH计6、接气口 7、法兰盘8、橡胶圈9、集气瓶1。
【具体实施方式】
[0019]以下通过特定的具体实施说明本实用新型的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点与功效。
[0020]参见图1，图1是本实用新型一种用于石墨烯分级的实施例的结构示意图。
[0021]本实用新型实施例中的一种用于石墨烯分级的过滤装置，包括集液瓶10、搅拌装置5、进料口 1、真空装置、接气口 7、第一过滤池2、第二过滤池3、第三过滤池4、pH计5和集气瓶10。
[0022]本优选实施例中，第一过滤池2、第二过滤池3和第三过滤4池自上而下依次顺序通过法兰盘8固定连接且第一过滤池2、第二过滤池3和第三过滤4池连通。第三过滤池4下方设有集液瓶1，且第三过滤池4与集液瓶1之间设有橡胶圈9，保证其气密性。集液瓶1上设有接气口 7，通过接气口 7，集液瓶10与真空装置连通。第一过滤池2、第二过滤池3和第三过滤池4均为圆柱形过滤池，第一过滤池2、第二过滤池3和第三过滤池4的底面直径相同，连接第一过滤池2和第二过滤池3间的法兰盘8中以及连接第二过滤池3和第三过滤池4的法兰盘8中均设有橡胶圈9，保证了气密性的要求。
[0023]第一过滤池2的上端设有进料口I，第一过滤池中设有搅拌装置5，用于搅拌第一过滤池2中的石墨烯;在注水后保证氧化石墨烯均匀分散，使小片层的氧化石墨能充分溶解。第一过滤池2中设有pH计6，用于测量第一过滤池2中的石墨烯的pH值。
[0024]第一过滤池2、第二过滤池3和第三过滤池4的底部均设有滤膜，设于第一过滤池2、第二过滤池3和第三过滤池4的底部的滤膜的孔径为2微米-30微米之间，且设于第一过滤池
2、第二过滤池3和第三过滤池4的滤膜的孔径依次顺减小。
[0025]本实用新型实施例中的一种用于石墨烯分级的过滤装置的具体工作过程为:在第一过滤池2，第二过滤池3和第三过滤池4上分别放入不同孔径的滤膜，孔径最小的滤膜置于第三过滤池4中，孔径最大的滤膜置于第一过滤池2，接头外接真空装置。将氧化石墨的分散液原料从进料口 I进入第一过滤池2，开启搅拌装置5，待混合均匀后，pH计6测试混合液的pH值，关闭搅拌装置5，开启真空装置进行抽滤，滤液流入集液瓶10中。待液体抽滤结束后，从进料口 I中加入去离子水，开启搅拌装置5调节至合适的pH值，开启真空装置，进行抽滤。其中，第二过滤池3和第三过滤池4不需要放置pH计，第二过滤池和第三过滤池中的滤液的pH值和第一过滤池中的pH相同。
[0026]此外，本实用新型实施例中的一种用于石墨烯分级的过滤装置，不需要滤液排出口，集液瓶10盛满过滤液后，关闭真空装置，取出集液瓶10倒出滤液即可。
[0027]本实用新型提供的一种用于石墨烯分级的过滤装置，利用不同片层的氧化石墨在不同PH值中溶解度不同的原理，在过滤的过程对氧化石墨进行分级，在不同的过滤池上得到不同片层大小的氧化石墨。该装置可以进行多次分级，能够用于石墨烯过滤分级的连续化生产.节省了分级所需的时间，提高了过滤的效率，并且连续化的装备使得在过滤过程中不需要取出样品，减少了样品的浪费。
[0028]应当理解本文所述的例子和实施方式仅为了说明，本领域技术人员可根据它做出各种修改或变化，在不脱离本实用新型精神实质的情况下，都属于本实用新型的保护范围。
【主权项】
1.一种用于石墨烯分级的过滤装置，其特征在于:包括集液瓶、搅拌装置、真空装置、pH计和至少两个过滤池， 所述至少两个过滤池包括第一过滤池和第二过滤池，所述第一过滤池和第二过滤池自上而下依次顺序固定连接且连通，且所述第一过滤池的上端设有进料口，所述过滤池的底部均设有一层滤膜，且所述滤膜的孔径均不同； 所述搅拌装置设于所述第一过滤池中，用于搅拌所述第一过滤池中的石墨烯； 所述pH计设于所述第一过滤池中，用于测量第一过滤池中的石墨烯的pH值； 所述集液瓶，与设于底层的过滤池连通，所述集液瓶上设有接气口 ； 所述真空装置，通过所述接气口与所述集液瓶连通。2.根据权利要求1所述的一种用于石墨烯分级的过滤装置，其特征在于:所述过滤装置包括三个过滤池，分别为第一过滤池、第二过滤池和第三过滤池，所述第一过滤池、第二过滤池和第三过滤池依次自上而下通过法兰盘固定连接且连通。3.根据权利要求1所述的一种用于石墨烯分级的过滤装置，其特征在于:所述第一过滤池和第二过滤池均为圆柱形过滤池，所述第一过滤池和第二过滤池的底面直径相同，连接所述第一过滤池和第二过滤池间的法兰盘中设有橡胶圈。4.根据权利要求1所述的一种用于石墨烯分级的过滤装置，其特征在于:设于所述第一过滤池和第二过滤池的底部的滤膜的孔径依次减小，且滤膜的孔径均在2微米至30微米之间。5.根据权利要求2所述的一种用于石墨烯分级的过滤装置，其特征在于:所述第一过滤池、第二过滤池和第三过滤池均为圆柱形过滤池，所述第一过滤池、第二过滤池和第三过滤池的底面直径相同，连接所述第一过滤池和第二过滤池的法兰盘中以及连接所述第二过滤池和第三过滤池的法兰盘中均设有橡胶圈。6.根据权利要求2所述的一种用于石墨烯分级的过滤装置，其特征在于:设于所述第一过滤池、第二过滤池和第三过滤池的底部的滤膜的孔径依次减小，且滤膜的孔径均在2微米至30微米之间。
【专利摘要】一种用于石墨烯分级的过滤装置，包括集液瓶、搅拌装置、真空装置、pH计、和至少两个过滤池。第一过滤池和第二过滤池自上而下依次连接且连通，第一过滤池的上端设有进料口，过滤池的底部均设有滤膜，且滤膜的孔径均不同；搅拌装置设于第一过滤池中，用于搅拌第一过滤池中的石墨烯；集液瓶，与设于底层的过滤池连通，且该集液瓶上设有接气口；真空装置通过接气口与集液瓶连通。pH计设于第一过滤池中，用于测量第一过滤池中的石墨烯的pH值。本实用新型提供的装置利用不同片层的氧化石墨烯在不同pH值中溶解度不同的原理，在过滤的过程对氧化石墨烯进行分级，提高了过滤效率，节省了时间，且过滤过程中不需要取出样品，减少了样品的浪费。
【IPC分类】B07B1/04, B01D63/08
【公开号】CN205252914
【申请号】CN201521136384
【发明人】胡琪卉, 周忠福, 王会利, 童磊, 郝福瑞, 张晓玉, 李玲, 王云龙, 俞健舒, 张家平
【申请人】安徽易能新材料科技有限公司
【公开日】2016年5月25日
【申请日】2015年12月30日