一种多孔氮化碳材料的成型装置的制作方法

1.本实用新型涉及碳材料加工技术领域，具体而言，涉及一种多孔氮化碳材料的成型装置。


背景技术：

2.碳材料是主要由碳元素组成的无恒定结构及性质的材料，使用过程中为满足不同应用场景的不同需求，通常会对碳材料进行进一步加工后使用。其中，向碳材料中掺杂氮，可提升其化学稳定性等，如石墨相氮化碳，还具有合成简单、资源丰富以及污染小等优点。但在实际使用的过程中，由于氮化碳的光吸收性低，界面反应活性位点也较少，影响载流子分离和迁移率，难以满足实际的应用需求。
3.研究发现，上述情况主要是由于现有的氮化碳材料多为块状，即存在比表面积较小且孔隙率低的问题。基于上述问题，在对氮化碳材料进行加工过程中，可通过加热等方式对氮化碳材料进行处理，对其进行形貌调控，以得到具有多孔结构的氮化碳材料，多孔结构可使原块状氮化碳具有较大的比表面积、较高的孔隙率，提升载流子分离和迁移率，从而使其光催化活性得到提高，增加其界面反应活性位点。
4.因此，我们急需一种可通过加热使块状氮化碳加工成多孔结构的成型装置。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于解决现有的石墨相氮化碳比表面积小且孔隙率低的问题。本技术提供了一种多孔氮化碳材料的成型装置，通过块状氮化碳原料放入置物管中，并对置物管进行旋转加热，使前驱体负载物质挥发，以此形成多孔结构。
6.可避免氮化碳堆积成块，且在氮化碳表面形成多孔。
7.本实用新型通过以下技术方案实现：
8.一种多孔氮化碳材料的成型装置，包括箱体、以及配置于所述箱体内的置物组件和加热组件；所述置物组件包括架设于所述箱体内侧壁的中空的置物管，所述置物管与所述箱体内侧壁转动连接，所述置物管开设有投料窗；所述加热组件包括架设于所述箱体内侧壁的多根加热管，所述加热管与所述箱体内侧壁活动连接，使得所述加热管可绕所述置物管外侧壁转动。
9.优选地，所述置物管的内腔投放有多个钢珠。
10.优选地，所述箱体的侧壁面穿设有排气管，所述排气管靠近所述箱体外侧壁的一端配置有开关阀。
11.优选地，所述置物组件还包括配置于所述置物管一端的第一转动杆，所述第一转动杆与所述箱体侧壁面转动连接。
12.优选地，所述第一转动杆远离所述置物管的一端从所述箱体的内侧壁面穿出，且所述第一转动杆穿出所述箱体的一端配置有第一转盘，所述第一转盘远离所述第一转动杆的一面配置于手摇杆，所述手摇杆配置于所述第一转盘靠近边缘的一侧。
13.优选地，所述加热组件还包括第二转盘，所述加热管的的一端均与所述第二转盘的第一表面可拆卸连接；所述第二转盘的第二表面配置有第二转动杆，所述第二转动杆远离所述第二转盘的一端与所述箱体侧壁面转动连接。
14.优选地，所述第二转动杆远离所述第二转盘的一端从所述箱体的侧壁面穿出，且所述第二转动杆穿出所述箱体的一端配置有同轴式驱动电机，所述第二转动杆与所述同轴式驱动电机的贯穿轴可拆卸连接。
15.优选地，所述箱体的侧壁面配置有透明观察窗。
16.优选地，所述箱体顶部配置有可开关的盖板。
17.本实用新型的技术方案具有如下有益效果：
18.将原料投放于置物管内，并对置物管进行旋转加热，使前驱体负载物质挥发，以此形成多孔结构。其中，在置物管旋转加热过程中，置物管内的钢球在转动过程中会拍打于氮化碳表面，使其分散而形成孔状；配置排气管可以排除氮化碳原料在加热过程中会产生的氨气，减少氮化碳聚合过程的团聚现象，得到二维片状层的氮化碳。
附图说明
19.为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
20.图1为实施例1中的成型装置的剖视结构示意图；
21.图2为实施例1中的成型装置的结构示意图；
22.图3为实施例1中的置物管的局部结构示意图。
23.图标：1-箱体，11-排气管，12-透明观察窗，13-盖板，21-置物管，22-钢珠，23-第一转动杆，24-第一转盘，25-手摇杆，31-加热管，32-第二转盘，33-第二转动杆，34-同轴式驱动电机。
具体实施方式
24.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
25.因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
26.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
27.实施例1
28.如图1至图3所示，本实施例提供了一种多孔氮化碳材料的成型装置，包括箱体1、
以及配置于箱体1内的置物组件和加热组件；置物组件包括架设于箱体1内侧壁的中空的置物管21，置物管21与箱体1内侧壁转动连接，置物管21开设有投料窗；加热组件包括架设于箱体1内侧壁的多根加热管31，加热管31与箱体1内侧壁活动连接，使得加热管31可绕置物管21外侧壁转动。将原料投放于置物管内，并对置物管进行旋转加热，使前驱体负载物质挥发，以此形成多孔结构。
29.本实施例中，置物管21的内腔投放有多个钢珠22，在置物管21旋转加热过程中，置物管21内的钢球在转动过程中会拍打于氮化碳表面，使其分散而形成孔状。
30.本实施例中，箱体1的侧壁面穿设有排气管11，排气管11靠近箱体1外侧壁的一端配置有开关阀。配置排气管11可以排除氮化碳原料在加热过程中会产生的氨气，减少氮化碳聚合过程的团聚现象，得到二维片状层的氮化碳。
31.本实施例中，置物组件还包括配置于置物管21一端的第一转动杆23，第一转动杆23与置物管21螺接；第一转动杆23远离置物管21的一端从箱体1的内侧壁面穿出，且第一转动杆23穿出箱体1的一端配置有第一转盘24，第一转盘24远离第一转动杆23的一面配置于手摇杆25，手摇杆25配置于第一转盘24靠近边缘的一侧。可通过手摇的方式使置物管21转动，便于更好地控制置物管21的旋转加热。
32.本实施例中，加热组件还包括第二转盘32，加热管31的的一端均与第二转盘32的第一表面螺接；第二转盘32的第二表面配置有第二转动杆33，第二转动杆33远离第二转盘32的一端与箱体1侧壁面转动连接；第二转动杆33远离第二转盘32的一端从箱体1的侧壁面穿出，且第二转动杆33穿出箱体1的一端配置有同轴式驱动电机34，第二转动杆33与同轴式驱动电机34的贯穿轴焊接。
33.本实施例中，同轴式驱动电机34可通过电连接控制器，来对同轴式驱动电机34的转动速度等进行调控，控制器可选用单片机(例如8051系列单片机、stm32系列单片机)、fpga可编程控制器等。
34.本实施例中，置物管21的转动也可采用电机对第一转动杆23进行驱动，以实现机械化处理；加热管31的转动也可通过在第二转动杆33靠近箱体1外侧壁的一端配置手摇组件，来实现便捷化操作。
35.本实施例中，箱体1的侧壁面配置有透明观察窗12，用以随时观察箱体1内的工作情况。
36.本实施例中，箱体1顶部配置有可开关的盖板13，使用前后，通过开关盖板13、以及拆取或装配置物管21等来进行放料和取料。
37.以上仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。