[发明专利]一种用于生产石墨烯的电解装置

说明书

技术领域

本发明涉及材料制备技术领域，尤其涉及一种用于生产石墨烯的电解装置。

背景技术

石墨烯是只有一个碳原子厚度的二维材料，也是最坚硬的纳米材料，导电导热性能良好，因此它的用途非常广泛，是近些年来人们研究的热点。石墨烯成品又分为薄膜和粉末两种形态。对于石墨烯粉末的制取，现有技术通过机溶液进行过滤，再移除有机溶液，还原出石墨烯，制备时间长，溶液可能会有颜色，溶液之间的反应可能还会破坏石墨烯，同时化学制备方法的转化率低，从而造成损耗大。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提出一种用于生产石墨烯的电解装置

具体的，一种用于生产石墨烯的电解装置，其特征在于，包括容器、导电电极、生长衬底固定板、加热装置和过滤装置，容器包括底板、前挡板、后挡板、左侧板和右侧板，所述前挡板靠近左侧板端设置有第一凸条，后挡板设置有与第一凸条相对称的第二凸条，所述第一凸条、第二凸条与左侧板形成一对相对称的凹槽；所述导电电极与生长衬底固定板结构相同，其包括立板和横板，横板固定在立板的中部且与水平面呈一定的角度，所述横板与立板的上结合线处设置有弧面凹槽，弧面凹槽中部开有孔，立板的底部设置有绝缘层，生长衬底固定板的横板固定有生长有石墨烯的生长衬底，所述的导电电极和生产衬底固定板安装在所述凹槽内，且以导电电极和生长衬底固定板由下至上呈阵列分布，所述的孔内设置有进水管，在弧面凹槽内的进水管开有前后对称的圆孔；

所述的加热装置安装在所述前挡板、后挡板和右侧板的内侧，包括加热丝、热辐射板、温度传感器和控制器，温度传感器与控制器连接，控制器控制电热丝的发热功率，电热丝产生的热量通过热辐射板传递到容器内；

所述的容器底部安装有过滤装置，其包括壳体和过滤筐，所述壳体的前挡板设有开口，壳体左、右侧板设置有台阶，所述过滤筐下表面与台阶上表面相接触。

所述的容器由绝缘材料构成。

所述的容器截面呈方形。

所述的容器内设置有电解质水溶液。

所述的导电电极与电源正极连接，生长衬底固定板与电源负极连接。

所述的横板宽度小于立板的宽度。

所述的容器和壳体7底部设置有带阀门的排液管。

本发明的有益效果在于：装置结构简单、提高了石墨烯的转化率和生产效率。

附图说明

图1是用于生产石墨烯的电解装置的结构示意图；

图2是导电电极的局部放大图；

图中1-容器、2-导电电极、3-生长衬底固定板、4-加热装置、5-过滤装置、6-凹槽、7-壳体、8-过滤筐、9-弧面凹槽、10-孔、11-进水管。

具体实施方式

为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本发明的具体实施方式。

如图1所示，一种用于生产石墨烯的电解装置，其特征在于，包括容器1、导电电极2、生长衬底固定板3、加热装置4和过滤装置5，容器1包括底板、前挡板、后挡板、左侧板和右侧板，所述前挡板靠近左侧板端设置有第一凸条，后挡板设置有与第一凸条相对称的第二凸条，所述第一凸条、第二凸条与左侧板形成一对相对称的凹槽6。

如图2所示，所述导电电极2与生长衬底固定板3结构相同，其包括立板和横板，横板固定在立板的中部且与水平面呈一定的角度，所述横板与立板的上结合线处设置有弧面凹槽9，弧面凹槽9中部开有孔10，立板的底部设置有绝缘层，生长衬底固定板3的横板固定有生长有石墨烯的生长衬底，所述的导电电极2和生产衬底固定板3安装在所述凹槽6内，且以导电电极2和生长衬底固定板3由下至上呈阵列分布，堆积木式的设计提高生产效率，拆装比较方便，所述的孔10内设置有进水管11，在弧面凹槽9内的进水管11开有前后对称的圆孔，在过滤的时候更好的将残留在容器1内的石墨烯粉末清洗干净。

所述的加热装置4安装在所述前挡板、后挡板和右侧板的内侧，包括加热丝、热辐射板、温度传感器和控制器，温度传感器与控制器连接，控制器控制电热丝的发热功率，电热丝产生的热量通过热辐射板传递到容器1内；所述的容器1底部安装有过滤装置5，其包括壳体7和过滤筐8，所述壳体7的前挡板设有开口，壳体7左、右侧板设置有台阶，所述过滤筐8下表面与台阶上表面相接触。

所述的容器1由绝缘材料构成。所述的容器1截面呈方形。所述的容器1内设置有电解质水溶液。所述的导电电极2与电源正极连接，生长衬底固定板3与电源负极连接。所述的横板宽度小于立板的宽度。所述的容器1和壳体7底部设置有带阀门的排液管。