[发明专利]一种利用生物质热解油制备石墨烯的装置

权利要求书

1.一种利用生物质热解油制备石墨烯的装置，其特征在于，该装置包括进料单元、制备单元、反应器(3)、加压单元、加热单元和供气单元(19)，其中：

所述进料单元置于所述制备单元上方，用于为所述制备单元提供待处理的生物质热解油；

所述制备单元置于底部开口的反应器(3)中，其包括第一加压柱(4)、第二加压柱(7)、孔板(8)和滑道(18)，所述第一加压柱(4)位于所述第二加压柱(7)的上方，并且所述第一加压柱(4)的下表面和所述第二加压柱(7)的上表面均设置有卡槽，用于放置金属箔，工作时，所述待处理的生物质热解油处于两个所述金属箔之间，所述孔板(8)置于所述第二加压柱(7)的下方并与所述滑道(18)连接，通过该滑道(18)带动所述孔板(8)和第二加压柱(7)进行上下移动，方便更换金属箔，多余的所述待处理的生物质热解油通过所述孔板(8)从所述反应器(3)的底部流出；

所述加压单元用于带动所述第一加压柱(4)进行上下移动并对其施加压力，使得所述待处理的生物质热解油在金属箔表面形成薄膜；

所述加热单元用于将所述第一加压柱(4)和第二加压柱(7)加热到预设温度，使得所述待处理的生物质热解油发生热解并在金属箔表面生成石墨烯；

所述供气单元(19)与所述反应器(3)连接，通过提供保护气体保证所述待处理的生物质热解油在隔绝空气的条件下进行热解。

2.如权利要求1所述的利用生物质热解油制备石墨烯的装置，其特征在于，所述利用生物质热解油制备石墨烯的装置还包括旋转控制器(10)，所述旋转控制器(10)用于控制所述第一加压柱(4)和第二加压柱(7)的卡槽进行旋转，并保证其转速为60r/min～120r/min。

3.如权利要求1所述的利用生物质热解油制备石墨烯的装置，其特征在于，所述进料单元包括进料器(12)、活塞(14)、阀门(16)、进料控制器(13)和搅拌器(15)，其中所述进料器(12)用于储存所述待处理的生物质热解油，该进料器(12)的上方设置有活塞(14)，其下方设置有阀门(16)，通过所述进料控制器(13)控制所述活塞(14)的运动速度和所述阀门(16)的开启与关闭，进而调节所述待处理的生物质热解油的进料速度和进料量，所述搅拌器(15)设置在所述进料器(12)的内部，用于防止所述待处理的生物质热解油发生静态沉积。

4.如权利要求3所述的利用生物质热解油制备石墨烯的装置，其特征在于，所述进料单元还包括储存有机物的储液箱(17)，所述储液箱(17)与所述进料器(12)连接，用于将所述有机物添加到所述待处理的生物质热解油中。

5.如权利要求4所述的利用生物质热解油制备石墨烯的装置，其特征在于，所述有机物包括丙酮溶液或二氯甲烷与甲醇的混合液，其与所述待处理的生物质热解油的质量比为2:1～8:1，所述有机物还包括含羰基、呋喃环或醛基的有机物，其与所述待处理的生物质热解油的质量比为0.05:1～0.15:1。

6.如权利要求1所述的利用生物质热解油制备石墨烯的装置，其特征在于，所述加压单元包括升降杆(2)和控制电机(1)，其中左右对称设置的所述升降杆(2)通过连杆与所述第一加压柱(4)连接，用于带动该第一加压柱(4)进行上下移动并对该第一加压柱(4)施加压力，所述控制电机(1)用于控制所述升降杆(2)的运动。

7.如权利要求1所述的利用生物质热解油制备石墨烯的装置，其特征在于，所述加热单元包括加热组件和温度控制器(11)，所述加热组件设置在所述第一加压柱(4)和第二加压柱(7)内部，用于将其加热到预设温度，所述温度控制器(11)用于控制所述加热组件的工作过程。

8.如权利要求1所述的利用生物质热解油制备石墨烯的装置，其特征在于，所述加热单元的升温程序为加热至300℃～400℃后保温5min～10min，然后加热至800℃～1200℃再保温5min～20min。