[实用新型]一种量产化制备多层石墨烯的装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及制备石墨稀的技术，特别是一种量产化制备多层石墨烯的装置。

背景技术

石墨烯具有高比表面积、高导电性、高机械强度、易于修饰的优点，石墨烯可以成为硅的替代品，制造超微型晶体管，甚至用来生产未来的超级计算机。用石墨烯取代硅，计算机处理器的运行速度将会快数百倍，因此，石墨烯的需求量将会暴增。

以往制备石墨烯，会采用机械剥离法、氧化还原法等简单的生产工艺，单纯使用上述工艺中的其中一种来生产石墨烯，得到的石墨烯纯度不高，质量较差，同时也没有专门用于生产石墨烯的装置，现今生产石墨烯的效率较低，不能满足市场对石墨烯的需求。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型的目的是提供一种量产化制备多层石墨烯的装置。

本实用新型采用的技术方案是：

一种量产化制备多层石墨烯的装置，包括用于放置石墨溶液的钛盒、设置在钛盒内且与钛盒底部之间存在间隙的辊轮、驱使辊轮在钛盒上滚动研磨石墨的驱动机构，以及用于对粗制备的石墨烯超声波处理的超声仪，该辊轮的辊轴与驱动机构连接，该电位仪的正极与钛盒电性连接，该电位仪的负极与辊轮电性连接。

所述驱动机构包括驱动电机以及与驱动电机的驱动轴同轴连接的转动轴，所述辊轮的辊轴与转动轴的侧面垂直连接，所述电位仪的负极与转动轴电性连接以使电位仪的负极与辊轮连通。

所述超声仪包括用于放置钛盒的水浴槽、主控模块，以及设置在水浴槽中的超声波发生器，该主控模块与超声波发生器电性连接。

所述水浴槽上设置有用于支撑钛盒的脚架。

本实用新型的有益效果：

本实用新型制备多层石墨烯的装置，在钛盒内加入多层石墨，辊轮碾压多层石墨，将多层石墨研磨成多层石墨片，再通过电位仪对钛盒施加正电压，对辊轮施加负电压，钛盒与辊轮之间形成电场，而经过研磨的多层石墨片靠近钛盒，使得石墨片部分氧化脱离形成多层石墨烯，超声仪通过超声波进一步将多层石墨烯剥离成层数更少的产品，同时也能防止石墨或石墨烯黏附在辊轮或者钛盒的表面，防止多层石墨烯重结合现象，本装置大大提高了石墨烯的生产效率，同时提高了石墨烯的纯度及质量。

附图说明

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做进一步的说明。

图1是本实用新型制备多层石墨烯的装置的示意图。

图2是本实用新型制备多层石墨烯的装置的控制原理图。

具体实施方式

如图1、图2所示，本实用新型制备多层石墨烯的装置，包括用于放置石墨溶液11的钛盒1、设置在钛盒1内且与钛盒1底部之间存在间隙的辊轮2、驱使辊轮2在钛盒1上滚动研磨石墨的驱动机构3、电位仪4，以及用于对粗制备的石墨烯超声波处理的超声仪5，其中，辊轮2与钛盒1底部存在间隙，防止短路，并且给被研磨的石墨留有一定的研磨空间，石墨溶液11为加入多层石墨为原料的混合溶液，该辊轮2的辊轴与驱动机构3连接，该电位仪4的正极与钛盒1电性连接，该电位仪4的负极与辊轮2电性连接。

本设计驱动机构3的优选实施例包括驱动电机31以及与驱动电机31的驱动轴同轴连接的转动轴32，所述辊轮2的辊轴与转动轴32的侧面垂直连接，电位仪4的负极与转动轴32电性连接以使电位仪4的负极与辊轮2连通，驱动电机31带动转动轴32转动，与转动轴32侧面垂直连接的辊轴绕转动轴32转动，从而使辊轴上的辊轮2在钛盒1底面上运动，并且辊轮2碾压钛盒1底面上的多层石墨，转动轴32、辊轮2均为导体，能够相互导电。

驱动机构3还可以是设置在钛盒1两侧的主动轮、从动轮以及设置在主动轮、从动轮上的传送带，驱动电机带动主动轮转动，带动传送带运转，辊轮2的辊轴设置在传送带上以使传送带带动辊轮2在钛盒1上运动。

超声仪5包括用于放置钛盒1的水浴槽51、主控模块52，以及设置在水浴槽51中的超声波发生器53，该主控模块52与超声波发生器53电性连接，同时，水浴槽51上设置有用于支撑钛盒1的脚架6。

在钛盒1内加入多层石墨，辊轮2碾压多层石墨，将多层石墨研磨成多层石墨片，再通过电位仪4对钛盒1施加正电压，对辊轮2施加负电压，钛盒1与辊轮2之间形成电场，而经过研磨的多层石墨片靠近钛盒1，使得石墨片部分氧化脱离形成多层石墨烯，超声仪5通过超声波进一步将多层石墨烯剥离成层数更少的产品，同时也能防止石墨或石墨烯黏附在辊轮2或者钛盒1的表面，防止多层石墨烯重结合现象，本装置大大提高了石墨烯的生产效率，同时提高了石墨烯的纯度及质量。

以上所述仅为本实用新型的优先实施方式，本实用新型并不限定于上述实施方式，只要以基本相同手段实现本实用新型目的的技术方案都属于本实用新型的保护范围之内。