一种针状焦制备石墨烯的生产系统的制作方法

本技术石墨烯制备装置，尤其涉及一种针状焦制备石墨烯的生产系统。

背景技术：

1、石墨烯一般是采用鳞片石墨为原料采用有机械剥离法、化学气相沉积法、外延晶体生长法或氧化还原法等制备得到。

2、机械剥离法，是利用机械剥离石墨获得纯石墨烯片体，但因产量过低而无法进行大规模生产。化学气相沉积法或外延晶体成长法，是利用通入热裂解的碳氢化合物气源并沉积在镍片或铜片上以制备石墨烯，该方法可制备出大面积单层或多层石墨烯，但其均匀性与厚度却难以控制；另外，在绝缘体基材上生长石墨烯，例如在碳化硅表面可生长极薄的石墨烯，其缺点为价格昂贵且难以制备大面积。

3、传统的氧化还原法，则是利用石墨粉或石墨纤维以硫酸与硝酸等强氧化剂或其他氧化处理的化学剥离产生官能化石墨氧化物，再利用高温炉以1100℃至1250℃的高温，使氧化石墨复合物迅速膨胀剥离，但如若被剥离的石墨烯未能被快速收集，容易产生变形和翘曲，使得石墨烯质量良莠不齐；同时，被剥离的石墨烯在高温的空气中，容易被燃烧甚至易引起火患，为生产石墨烯的工业化应用带来了潜在的安全威胁。

技术实现思路

1、有鉴于此，本实用新型提供了一种针状焦制备石墨烯的生产系统，采用该装置可利用针状焦为原料制备石墨烯，生产工艺简单，且制备得到的石墨烯分散性能好。

2、为了达到上述目的，本实用新型提供了一种针状焦制备石墨烯的生产系统，包括：

3、超声装置，所述超声装置上设置有氧化剂进料管线、溶剂进料管线、针状焦进料管线和浆料出料管线；

4、高压罐，所述高压罐上设置有加热装置，底部设置有微孔出料口；所述高压罐通过浆料出料管线与超声装置连接；

5、真空微波装置，通过浆料出料管线与高压罐的微孔出料口连接；

6、缓冲装置，通过浆料出料管线和高压罐连接；

7、真空微波装置，通过浆料出料管线与缓冲装置连接。

8、优选的，还包括固液分离装置，通过浆料出料管线分别与缓冲装置和真空微波装置连接。

9、优选的，还包括干燥装置，通过出料管线分别与固液分离装置和真空微波装置连接

10、固液分离装置，通过浆料出料管线与真空微波装置连接。

11、优选的，还包括干燥装置，通过出料管线与固液分离装置连接。

12、优选的，所述超声装置上设置有搅拌装置。

13、优选的，所述微孔出料口的孔径为1～1.1mm。

14、优选的，所述高压罐上设置有测温计和压力计。

15、优选的，所述固液分离装置为抽滤装置。

16、优选的，还包括废液回收装置，通过废液出料管线与固液分离装置连接。

17、优选的，还包括成品储存装置，通过成品出料管线与干燥装置连接。

18、优选的，在各个连接管线上均设置有阀门。

19、与现有技术相比，本实用新型的优点和积极效果在于：

20、本实用新型提供的针状焦制备石墨烯的生产系统，包括超声装置、高压罐、缓冲装置、真空微波装置，通过管线将上述结构依次连接，通过采用超声混合、高压结合瞬间泄压剥离针状焦，微波石墨化，得到石墨烯。该生产系统可采用价格相对低廉的针状焦制备石墨烯，降低生产成本，且工艺简单适合工业化生产。而且，采用真空微波进行石墨化处理，可快速获得能量，使针状焦快速脱出官能团和硫等杂质，从而得到的石墨烯形貌均一性较高。

技术特征：

1.一种针状焦制备石墨烯的生产系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的生产系统，其特征在于，还包括固液分离装置，通过浆料出料管线分别与缓冲装置和真空微波装置连接。

3.根据权利要求2所述的生产系统，其特征在于，还包括干燥装置，通过出料管线分别与固液分离装置和真空微波装置连接。

4.根据权利要求1所述的生产系统，其特征在于，所述超声装置上设置有搅拌装置。

5.根据权利要求1所述的生产系统，其特征在于，所述微孔出料口的孔径为1～1.1mm。

6.根据权利要求1所述的生产系统，其特征在于，所述高压罐上设置有测温计和压力计。

7.根据权利要求2所述的生产系统，其特征在于，所述固液分离装置为抽滤装置。

8.根据权利要求1所述的生产系统，其特征在于，还包括废液回收装置，通过废液出料管线与固液分离装置连接。

9.根据权利要求1所述的生产系统，其特征在于，还包括成品储存装置，通过成品出料管线与干燥装置连接。

10.根据权利要求1所述的生产系统，其特征在于，在各个连接管线上均设置有阀门。

技术总结
本技术提出了一种针状焦制备石墨烯的生产系统，属于石墨烯制备装置技术领域。所述生产系统包括：超声装置，所述超声装置上设置有氧化剂进料管线、溶剂进料管线、针状焦进料管线和浆料出料管线；高压罐，所述高压罐上设置有加热装置，底部设置有微孔出料口；所述高压罐通过浆料出料管线与超声装置连接；缓冲装置，通过浆料出料管线和高压罐连接；真空微波装置，通过浆料出料管线与缓冲装置连接。本技术提供的生产系统能够利用针状焦为原料制备石墨烯，生产工艺简单，且制备得到的石墨烯分散性能好。

技术研发人员：王庆伟,郑奇,谢芳,张琪
受保护的技术使用者：海科技术创新服务（江苏）有限公司
技术研发日：20230720
技术公布日：2024/1/5