CN109019566A - 一种石墨烯连续可控制生产工艺 - Google Patents
一种石墨烯连续可控制生产工艺 Download PDFInfo
- Publication number
- CN109019566A CN109019566A CN201811029229.2A CN201811029229A CN109019566A CN 109019566 A CN109019566 A CN 109019566A CN 201811029229 A CN201811029229 A CN 201811029229A CN 109019566 A CN109019566 A CN 109019566A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- graphene
- production technology
- continuously
- controllable
- mentioned steps
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B32/00—Carbon; Compounds thereof
- C01B32/15—Nano-sized carbon materials
- C01B32/182—Graphene
- C01B32/184—Preparation
Abstract
本发明公开了一种石墨烯连续可控制生产工艺，包括如下步骤，步骤一，配料；步骤二，反应，步骤三，分离；步骤四，洗涤；步骤五，浓缩；步骤六，干燥；通过自动配料设备进行物料配比、各物料比例、物料配料时间、物料下料速度；采带有气动隔膜泵和气动输料***的输料工艺管线，将步骤一中配的物料输入至下配有自动进料、自动出料的化学反应装置中进行反应；该生产工艺，采用国内外先进的自动可控技术，实现饿了石墨烯生产的工艺可控，节省了人力物力，提供的生产效率，实现了石墨烯产业化、规模化的目的；具有可控性和连续性，可操作性强，能够实现石墨烯工业生产的自动化且在该工艺下产出的石墨烯产品质量好、可应用性强。
Description
技术领域
本发明涉及新型碳材料石墨烯制备和产业化技术领域，具体为一种石墨烯连续可控制生产工艺。
背景技术
石墨烯(Graphene)是一种由碳原子以sp2杂化轨道组成六角型呈蜂巢晶格的二维碳纳米材料。石墨烯具有优异的光学、电学、力学特性，在材料学、微纳加工、能源、生物医学和药物传递等方面具有重要的应用前景，被认为是一种未来革命性的材料；自石墨烯2004年被发现以来，因其独特的物理和化学特性，倍受科学界和产业界瞩目。进几年，石墨烯产业迅速发展，从实验室技术不断向产业化转变，产业化生产要求连续可控，以提供生产效率，获得经济效益和社会效益。石墨烯常见的粉体生产的方法为机械剥离法、氧化还原法、SiC外延生长法，薄膜生产方法为化学气相沉积法(CVD)；但是现有的石墨烯制备方法，不具有可控性和连续性，不可操作性强，并且生产效率低，因此设计一种石墨烯连续可控制生产工艺。
发明内容
本发明的目的在于提供一种石墨烯连续可控制生产工艺，以解决上述背景技术中提出的问题。
为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种石墨烯连续可控制生产工艺，包括如下步骤，步骤一，配料；步骤二，反应，步骤三，分离；步骤四，洗涤；步骤五，浓缩；步骤六，干燥；
其中上述步骤一中，通过自动配料设备进行物料配比、各物料比例、物料下料顺序、物料配料时间、物料下料速度；
其中上述步骤二中，采带有气动隔膜泵和气动输料***的输料工艺管线，将步骤一中配的物料输入至下配有自动进料、自动出料的化学反应装置中进行反应；
其中上述步骤三中，将化学反应装置中反应后的石墨烯，输送到石墨烯真空涡流片层剥离装置中进行分离；
其中上述步骤四中，将步骤三中分离的石墨烯，输送到配有自动进料、自动出料的分级清洗装置中进行洗涤；
其中上述步骤五中，将步骤四中的中洗涤后的石墨烯，输送到配有自动进料、自动出料的浓缩装置中进行浓缩；
其中上述步骤六中，将步骤五中浓缩后的石墨烯，输送到配有自动上料和下料***的干燥装置进行干燥，完成生产。
根据上述技术方案，所述配料可控、化学反应条件可控、清洗周期可控、剥离停留时间可控、干燥工艺可控等。
根据上述技术方案，所述工艺利用布袋除尘器收集物料，生产产生的废气废液的处理可控。
根据上述技术方案，所述工艺配有***完善的电气和工艺中控***。
根据上述技术方案，所述步骤四中通过乙醇进行洗涤。
根据上述技术方案，所述步骤三中滴加碱性溶液至石墨烯分散液中，使分散液的pH值至1.8^2.2，使石墨烯团聚沉降，再经过滤得到石墨烯团聚体。
根据上述技术方案，所述步骤六中，干燥的温度为80-90℃。
与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：该工艺整个流程，采用国内外先进的自动可控技术，实现了石墨烯生产的工艺可控，节省了人力物力，提供的生产效率，实现了石墨烯产业化、规模化的目的；具有可控性和连续性，可操作性强，能够实现石墨烯工业生产的自动化且在该工艺下产出的石墨烯产品质量好、可应用性强。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是本发明的生产工艺流程示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1，本发明提供一种技术方案：一种石墨烯连续可控制生产工艺：
实施例1：
一种石墨烯连续可控制生产工艺，包括如下步骤，步骤一，配料；步骤二，反应，步骤三，分离；步骤四，洗涤；步骤五，浓缩；步骤六，干燥；
其中上述步骤一中，通过自动配料设备进行5Kg物料配比、各物料比例、物料下料顺序、物料配料时间、物料下料速度；
其中上述步骤二中，采带有气动隔膜泵和气动输料***的输料工艺管线，将步骤一中配的物料输入至下配有自动进料、自动出料的化学反应装置中进行反应；反应时间为4h；
其中上述步骤三中，将化学反应装置中反应后的石墨烯，输送到石墨烯真空涡流片层剥离装置中进行分离，滴加碱性溶液至石墨烯分散液中，使分散液的pH值至1.8，使石墨烯团聚沉降，再经过滤得到石墨烯团聚体；
其中上述步骤四中，将步骤三中分离的石墨烯，输送到配有自动进料、自动出料的分级清洗装置中进行洗涤，洗涤时间为60min；
其中上述步骤五中，将步骤四中的中通过乙醇进行洗涤，洗涤后的石墨烯，输送到配有自动进料、自动出料的浓缩装置中进行浓缩；
其中上述步骤六中，将步骤五中浓缩后的石墨烯，输送到配有自动上料和下料***的干燥装置进行干燥，干燥的温度为80℃，完成生产。
其中，配料可控、化学反应条件可控、清洗周期可控、剥离停留时间可控、干燥工艺可控等，便于使用；工艺利用布袋除尘器收集物料，生产产生的废气废液的处理可控，便于处理废气，避免其污染环境；工艺配有***完善的电气和工艺中控***，便于设备可控。
实施例2：
一种石墨烯连续可控制生产工艺，包括如下步骤，步骤一，配料；步骤二，反应，步骤三，分离；步骤四，洗涤；步骤五，浓缩；步骤六，干燥；
其中上述步骤一中，通过自动配料设备进行2.5Kg物料配比、各物料比例、物料下料顺序、物料配料时间、物料下料速度；
其中上述步骤二中，采带有气动隔膜泵和气动输料***的输料工艺管线，将步骤一中配的物料输入至下配有自动进料、自动出料的化学反应装置中进行反应；反应时间为2h；
其中上述步骤三中，将化学反应装置中反应后的石墨烯，输送到石墨烯真空涡流片层剥离装置中进行分离，滴加碱性溶液至石墨烯分散液中，使分散液的pH值至2，使石墨烯团聚沉降，再经过滤得到石墨烯团聚体；
其中上述步骤四中，将步骤三中分离的石墨烯，输送到配有自动进料、自动出料的分级清洗装置中进行洗涤，洗涤时间为40min；
其中上述步骤五中，将步骤四中的中通过乙醇进行洗涤，洗涤后的石墨烯，输送到配有自动进料、自动出料的浓缩装置中进行浓缩；
其中上述步骤六中，将步骤五中浓缩后的石墨烯，输送到配有自动上料和下料***的干燥装置进行干燥，干燥的温度为85℃，完成生产。
其中，配料可控、化学反应条件可控、清洗周期可控、剥离停留时间可控、干燥工艺可控等，便于使用；工艺利用布袋除尘器收集物料，生产产生的废气废液的处理可控，便于处理废气，避免其污染环境；工艺配有***完善的电气和工艺中控***，便于设备可控。
实施例3：
一种石墨烯连续可控制生产工艺，包括如下步骤，步骤一，配料；步骤二，反应，步骤三，分离；步骤四，洗涤；步骤五，浓缩；步骤六，干燥；
其中上述步骤一中，通过自动配料设备进行1Kg物料配比、各物料比例、物料下料顺序、物料配料时间、物料下料速度；
其中上述步骤二中，采带有气动隔膜泵和气动输料***的输料工艺管线，将步骤一中配的物料输入至下配有自动进料、自动出料的化学反应装置中进行反应；反应时间为1h
其中上述步骤三中，将化学反应装置中反应后的石墨烯，输送到石墨烯真空涡流片层剥离装置中进行分离，滴加碱性溶液至石墨烯分散液中，使分散液的pH值至2.2，使石墨烯团聚沉降，再经过滤得到石墨烯团聚体；
其中上述步骤四中，将步骤三中分离的石墨烯，输送到配有自动进料、自动出料的分级清洗装置中进行洗涤，洗涤时间为20min；
其中上述步骤五中，将步骤四中的中通过蒸馏水进行洗涤，洗涤后的石墨烯，输送到配有自动进料、自动出料的浓缩装置中进行浓缩；
其中上述步骤六中，将步骤五中浓缩后的石墨烯，输送到配有自动上料和下料***的干燥装置进行干燥，干燥的温度为90℃，完成生产。
其中，配料可控、化学反应条件可控、清洗周期可控、剥离停留时间可控、干燥工艺可控等，便于使用；工艺利用布袋除尘器收集物料，生产产生的废气废液的处理可控，便于处理废气，避免其污染环境；工艺配有***完善的电气和工艺中控***，便于设备可控。
基于上述，本发明的优点在于，本发明，该工艺整个流程，采用国内外先进的自动可控技术，实现了石墨烯生产的工艺可控，节省了人力物力，提供的生产效率，实现了石墨烯产业化、规模化的目的。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种石墨烯连续可控制生产工艺，包括如下步骤，步骤一，配料；步骤二，反应，步骤三，分离；步骤四，洗涤；步骤五，浓缩；步骤六，干燥；其特征在于：
其中上述步骤一中，通过自动配料设备进行物料配比、各物料比例、物料下料顺序、物料配料时间、物料下料速度；
其中上述步骤二中，采带有气动隔膜泵和气动输料***的输料工艺管线，将步骤一中配的物料输入至下配有自动进料、自动出料的化学反应装置中进行反应；
其中上述步骤三中，将化学反应装置中反应后的石墨烯，输送到石墨烯真空涡流片层剥离装置中进行分离；
其中上述步骤四中，将步骤三中分离的石墨烯，输送到配有自动进料、自动出料的分级清洗装置中进行洗涤；
其中上述步骤五中，将步骤四中的中洗涤后的石墨烯，输送到配有自动进料、自动出料的浓缩装置中进行浓缩；
其中上述步骤六中，将步骤五中浓缩后的石墨烯，输送到配有自动上料和下料***的干燥装置进行干燥，完成生产。
2.根据权利要求1所述的一种石墨烯连续可控制生产工艺，其特征在于：所述配料可控、化学反应条件可控、清洗周期可控、剥离停留时间可控、干燥工艺可控等。
3.根据权利要求1所述的一种石墨烯连续可控制生产工艺，其特征在于：所述工艺利用布袋除尘器收集物料，生产产生的废气废液的处理可控。
4.根据权利要求1所述的一种石墨烯连续可控制生产工艺，其特征在于：所述工艺配有***完善的电气和工艺中控***。
5.根据权利要求1所述的一种石墨烯连续可控制生产工艺，其特征在于：所述步骤四中通过乙醇进行洗涤。
6.根据权利要求1所述的一种石墨烯连续可控制生产工艺，其特征在于：所述步骤三中滴加碱性溶液至石墨烯分散液中，使分散液的pH值至1.8^2.2，使石墨烯团聚沉降，再经过滤得到石墨烯团聚体。
7.根据权利要求1所述的一种石墨烯连续可控制生产工艺，其特征在于：所述步骤六中，干燥的温度为80-90℃。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201811029229.2A CN109019566A (zh) | 2018-09-05 | 2018-09-05 | 一种石墨烯连续可控制生产工艺 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201811029229.2A CN109019566A (zh) | 2018-09-05 | 2018-09-05 | 一种石墨烯连续可控制生产工艺 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN109019566A true CN109019566A (zh) | 2018-12-18 |
Family
ID=64623255
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201811029229.2A Pending CN109019566A (zh) | 2018-09-05 | 2018-09-05 | 一种石墨烯连续可控制生产工艺 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN109019566A (zh) |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103112846A (zh) * | 2013-02-06 | 2013-05-22 | 华中科技大学 | 一种石墨烯-碳纳米管-纳米二氧化锡三维复合材料的制备方法及其产品 |
| WO2014152498A1 (en) * | 2013-03-14 | 2014-09-25 | William Cooper | Methods of making nanofiber yarns and threads |
| CN104876217A (zh) * | 2015-06-01 | 2015-09-02 | 北京理工大学 | 一种石墨烯的制备方法 |
| CN105271213A (zh) * | 2015-11-26 | 2016-01-27 | 河北工业大学 | 一种高密度且结构具有取向性的石墨烯基炭质粉体的制备方法 |
| CN105585004A (zh) * | 2014-10-24 | 2016-05-18 | 江阴碳谷科技有限公司 | 一种石墨烯的生产装置及制备方法 |
| CN105883776A (zh) * | 2014-12-09 | 2016-08-24 | 戴加龙 | 一种宏量生产石墨烯的方法 |
| CN106587031A (zh) * | 2016-11-02 | 2017-04-26 | 成都新柯力化工科技有限公司 | 一种连续制备石墨烯的装置及石墨烯生产方法 |
| CN206970220U (zh) * | 2017-05-31 | 2018-02-06 | 大英聚能科技发展有限公司 | 一种用于氧化石墨烯高温还原的回转电阻炉 |
-
2018
- 2018-09-05 CN CN201811029229.2A patent/CN109019566A/zh active Pending
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103112846A (zh) * | 2013-02-06 | 2013-05-22 | 华中科技大学 | 一种石墨烯-碳纳米管-纳米二氧化锡三维复合材料的制备方法及其产品 |
| WO2014152498A1 (en) * | 2013-03-14 | 2014-09-25 | William Cooper | Methods of making nanofiber yarns and threads |
| CN105585004A (zh) * | 2014-10-24 | 2016-05-18 | 江阴碳谷科技有限公司 | 一种石墨烯的生产装置及制备方法 |
| CN105883776A (zh) * | 2014-12-09 | 2016-08-24 | 戴加龙 | 一种宏量生产石墨烯的方法 |
| CN104876217A (zh) * | 2015-06-01 | 2015-09-02 | 北京理工大学 | 一种石墨烯的制备方法 |
| CN105271213A (zh) * | 2015-11-26 | 2016-01-27 | 河北工业大学 | 一种高密度且结构具有取向性的石墨烯基炭质粉体的制备方法 |
| CN106587031A (zh) * | 2016-11-02 | 2017-04-26 | 成都新柯力化工科技有限公司 | 一种连续制备石墨烯的装置及石墨烯生产方法 |
| CN206970220U (zh) * | 2017-05-31 | 2018-02-06 | 大英聚能科技发展有限公司 | 一种用于氧化石墨烯高温还原的回转电阻炉 |
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| DACHENG WEI ET AL.: "Controllable Synthesis of Graphene and Its Application", 《ADVANCED MATERIALS》 * |
| 宋如，李永霞: "《化工原理》", 30 September 2017 * |
| 罗昊: "石墨烯微片增强铝基复合材料组织与性能的研究", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库·工程科技Ⅰ辑》 * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103611431B (zh) | 一种多孔陶瓷支撑的石墨烯膜的制备方法 | |
| CN103861469B (zh) | 一种制备管式石黑烯材料复合膜的方法 | |
| CN108329033A (zh) | 液相烧结多通道碳化硅陶瓷膜元件及其制备方法 | |
| CN205252914U (zh) | 一种用于石墨烯分级的过滤装置 | |
| CN105088179A (zh) | 一种转移石墨烯的方法 | |
| CN109019566A (zh) | 一种石墨烯连续可控制生产工艺 | |
| Shimizu et al. | Filtration characteristics of charged alumina membranes for methanogenic waste | |
| CN114213445A (zh) | 有机硅触体回床的方法 | |
| CN105129785A (zh) | 一种绝缘体上石墨烯的制备方法 | |
| CN107265445A (zh) | 一种高质量石墨烯的绿色高效制备法 | |
| CN209260198U (zh) | 一种化学气相沉积石墨烯的***提取装置 | |
| CN108570658B (zh) | 一种化学气相沉积炉 | |
| CN205096225U (zh) | Pet瓶片的回收生产线 | |
| CN103896425B (zh) | 一种多晶硅废水处理装置和方法 | |
| CN111018560B (zh) | 一种多尺度孔隙蜂窝陶瓷及其制备方法 | |
| CN213771876U (zh) | 一种多孔金属氧化物/碳复合材料的制备装置 | |
| CN210367505U (zh) | 一种等离子体裂解富甲烷气制炭黑的工艺*** | |
| CN110668430A (zh) | 石墨肽发酵禾墨烯制取石墨烯的方法 | |
| CN205419786U (zh) | 用造纸黑液制备三维石墨烯材料的装置 | |
| KR102071067B1 (ko) | 산화 그래핀 분급 장치 | |
| CN208648760U (zh) | 一种基于碳管-石墨烯相互穿插薄膜 | |
| CN205253718U (zh) | 一种陶瓷淤泥循环利用加工处理立式生产线 | |
| CN114042339A (zh) | 一种微米镍颗粒负载的油水分离网膜及其制备方法和应用 | |
| CN102259863A (zh) | 使用后切割砂浆的处理方法 | |
| CN105039139A (zh) | 一种微生物培养膜及微生物培养回收*** |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20181218 |