[发明专利]一种氧化石墨烯的纯化装置及纯化方法

说明书

本发明涉及纯化设备技术领域，尤其涉及一种氧化石墨烯的纯化装置及纯化方法。本发明要解决的技术问题是石墨粉末中存在大颗粒，难以充分溶解，会降低氧化石墨烯纯度，更换滤膜需要手动操作，步骤繁琐，耗费时间，影响纯化效率，反应室需要人工清洗，劳动强度较大，不易清洗，影响反应溶液的浓度和石墨粉末含量，从而造成反应加剧，产生危险，清洗后，反应室留有水渍，影响氧化石墨烯纯度。为了解决上述技术问题，本发明提供了一种氧化石墨烯的纯化装置，本发明由筛滤机构、滤膜更换机构和清洗烘干机构组成，能够对石墨粉末进行筛滤，自动更换堵塞的滤膜，快速有效的对反应室的内壁表面进行清洗和烘干，提高纯化后得到的氧化石墨烯的纯度。

技术领域

本发明涉及一种氧化石墨烯的纯化装置，具体是一种氧化石墨烯的纯化装置及纯化方法，属于纯化设备技术领域。

背景技术

氧化石墨烯是石墨粉末经化学氧化及剥离后的产物，氧化石墨烯是单一的原子层，可以随时在横向尺寸上扩展到数十微米，因此，其结构跨越了一般化学和材料科学的典型尺度，氧化石墨烯可视为一种非传统型态的软性材料，具有聚合物、胶体、薄膜，以及两性分子的特性，经氧化后，其上含氧官能团增多而使性质较石墨烯更加活泼，可经由各种与含氧官能团的反应而改善本身性质，氧化石墨烯长久以来被视为亲水性物质，因为其在水中具有优越的分散性，但是，相关实验结果显示，氧化石墨烯实际上具有两亲性，从石墨烯薄片边缘到中央呈现亲水至疏水的性质分布。因此，氧化石墨烯可如同界面活性剂一般存在界面，并降低界面间的能量，其亲水性被广泛认知。

现有专利(公告号：CN109485039B)公开了一种氧化石墨烯的纯化装置及其方法，涉及纯化设备技术领域。发明人在实现该方案的过程中发现现有技术中存在如下问题没有得到良好的解决：1、该装置不具有对反应原料进行筛滤的功能，由于在纯化过程中主要反应物是石墨粉末，但是石墨粉末中会存在一些较大颗粒，难以充分溶解在反应溶液中，会降低生成的氧化石墨烯的纯度，并且颗粒较多时，会影响氧化石墨烯的生成；2、该装置在更换滤膜时需要手动进行操作，且步骤较为繁琐，需要耗费一定的时间进行更换，很容易影响纯化效率；3、该装置不具有在纯化结束后对反应室的自动清洗及烘干功能，在一定量的氧化石墨烯制备结束后，反应室的内壁表面会沾染很多溶液残留以及部分石墨粉末，需要人工进行清洗，操作人员的劳动强度较大，一些位置不易清洗，会残留部分溶液，在下次进行制备时，会影响反应溶液的浓度和石墨粉末含量，从而造成反应加剧，产生一定的危险性；4、在人工清洗后，反应室会有一些水渍存在，在下一次制备时，会影响生成的氧化石墨烯的纯度；5、该装置不能有效的对原料与溶液混合发生氧化反应所放出的大量热量进行一定的处理，容易由于无法合理散热而发生危险。

发明内容

本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种氧化石墨烯的纯化装置及纯化方法。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的，一种氧化石墨烯的纯化装置，包括底板、反应室、筛滤机构、滤膜更换机构和清洗烘干机构，所述底板的顶端面固定安装有储存箱，所述储存箱的一侧外壁贯穿固定安装有第一单向阀，所述储存箱的顶端面贯穿固定安装有放液管且延伸至储存箱的内部，所述放液管的底端安装有出液口，所述反应室内壁的底部贯穿安装有下液管，所述下液管的底端安装有第一电磁阀，所述第一电磁阀的一端套接有中间接管。

所述筛滤机构包括原料处理箱、固定轴、进料仓和振动电机，所述反应室的顶端面固定安装有原料处理箱和两个振动电机，所述原料处理箱的两侧板均开设有两个活动通槽，所述原料处理箱内壁的底部贯穿固定安装有下料管且与反应室的顶端面贯穿并延伸至反应室的内部，两个所述振动电机的输出端均振动连接有两个传动轴，四个所述传动轴的顶端均固定安装有固定套筒，四个所述固定套筒的内壁均水平固定套接有固定轴，对应两个所述固定轴的一端活动贯穿对应的活动通槽并与进料仓的外壁固定连接，所述进料仓的底部安装有细密筛网。