[实用新型]一种石墨烯酸洗装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及石墨烯生产设备领域，特别是一种用于石墨烯清洗的装置。

背景技术

石墨烯（Graphene）是一种由碳原子构成的单层片状结构的新材料。是一种由碳原子以sp2杂化轨道组成六角型呈蜂巢晶格的平面薄膜，只有一个碳原子厚度的二维材料。石墨烯是已知的世上最薄、最坚硬的纳米材料，它几乎是完全透明的，只吸收2.3%的光；导热系数高达5300 W/m·K，高于碳纳米管和金刚石，常温下其电子迁移率超过15000 cm2/V·s，又比纳米碳管或硅晶体高，而电阻率只约10-8 Ω·cm，比铜或银更低，为世上电阻率最小的材料。因其电阻率极低，电子迁移的速度极快，因此被期待可用来发展更薄、导电速度更快的新一代电子元件或晶体管。由于石墨烯具有这些特殊性能，适合用来制造透明触控屏幕、光板、甚至是太阳能电池等领域，使得石墨烯制备与应用近年来获得空前的关注和研发。

目前，石墨烯的制备一般都采用在金属基材上生长石墨烯，然后再去除金属基材获得石墨烯。但是，在去除金属基材的过程中，目前并没有较好的装置能够便捷、快速去除。本案由此而产生。

实用新型内容

本实用新型解决的问题是提供一种石墨烯酸洗装置，解决现有去除石墨烯生长基材的问题。

为解决上述问题，本实用新型采用的技术方案为：

一种石墨烯酸洗装置，包括机架、位于机架上的传输带，在传输带上方覆盖有酸洗室，所述酸洗室由喷洗单元和浸泡单元构成，其中所述喷洗单元顶部设置喷洗管，所述喷洗管间隔设有多个向下的喷洗口，并在喷洗口上装有喷嘴；所述浸泡单元则在顶部设置淋洗管；所述喷洗单元和浸泡单元均设有酸液收集装置，且所述收集装置均通过管道与水泵及过滤池连接，各自形成循环。

进一步的，所述喷洗管为U型管，进液口位于U型管底部，且进液口处设有阀门。

进一步的，所述过滤池底部设置有加热装置，用于加热过滤后的酸洗液。

进一步的，所述过滤池的出口处设置铜离子检测装置。

与现有技术相比，本实用新型技术方案的优点在于：

通过将酸洗室设计成喷洗单元和浸泡单元，利用喷洗和淋洗，使石墨烯生长的铜基材先经过酸液喷洗蚀刻去除一部分，然后再经过淋洗的浸泡，将喷洗后残留的铜基材去除干净；同时，将蚀刻后的酸液通过收集装置收集，并用过滤池过滤去除杂质，并检测过滤后的酸液中铜离子浓度，以判断是否需要更换酸液，从而节约酸液的使用。本实用新型所述的酸洗装置，对铜基材蚀刻速度快，且刻蚀完全，有效提高了酸洗效率。

附图说明

图1 为本实用新型所述酸洗装置结构示意图。

图2为本实用新型所述的喷洗室结构示意图。

图3为本实用新型所述的淋洗室结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作详细说明。

结合图1至图3所示，一种石墨烯酸洗装置，包括机架1，在机架1上设置有传输带2。该传输带采用滚轴阵列，并通过滚轴端部与齿轮21咬合形成联动，由电机带动转动。在传输带2上方覆盖有罩体3，所述罩体3形成酸洗室的空间。在罩体内部安装有管道。

其中，酸洗室分为喷洗单元4和浸泡单元5，由不同的罩体隔开形成。喷洗单元内部设置喷洗管41，喷洗管呈U型，平放于喷洗单元顶部，喷洗管41上设有多个喷洗口42，并且喷洗口安装喷嘴。所述喷嘴对准下方的传输带。为了提高喷洗效果，喷嘴的方向为迎着传输带的传输方向，与竖直方向形成10°左右的角度。所述喷洗管41的进液口43位于U型底部，且设有阀门44，用于开启和关闭喷嘴。所述喷洗单元4的传输带下方设有收集装置，所述收集装置用于收集从喷洗管上喷下的酸液，并且收集装置通过管道连接至过滤池。过滤池的出口处设有铜离子检测装置，当过滤后的酸液经检测，符合酸洗溶液的要求时，过滤后的酸液即通过水泵继续循环使用；当不符合要求时，即进行更换酸液。

其中，浸泡单元5与喷洗单元4结构类似，不同之处，在于浸泡单元顶部设置淋洗管51。所述淋洗管51呈U型，在管臂上安装有导流块52，导流块52底部具有多个淋洗口53。所述淋洗口53对准下方的传输带，且两个淋洗口53之间间隔很小，基本挨着。酸液从淋洗口出来，形成水帘洞一样的酸幕，对位于传输带上的石墨烯进行浸泡。然后酸液从传输带下方的收集装置汇集并由管道流至过滤池。同样的，在过滤池过滤后进行铜离子检测，如何要求即可继续循环使用。

上述过滤池和水泵均设置在机架的侧边，并通过管道与喷洗管、淋洗管分别形成循环，其中图2、图3省略了部分管道及过滤池、水泵。