发明内容
[0005] 本发明要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷,提供一种气流粉碎制备石墨烯的装置及其方法。
[0006] 为解决上述技术问题,本发明提供以下技术方案:一种气流粉碎制备石墨烯的装置,包括:混合料进料斗、钢粉进料斗、气流粉碎机、旋风分离器、回收室、脉冲过滤器、抽风机,所述的混合料进料斗、钢粉进料斗分别连接在气流粉碎机上,所述的旋风分离器与气流粉碎机的出料口通过管道连接,所述的回收室连接在旋风分离器下部,所述的脉冲过滤器通过管道与旋风分离器上端连接,所述的抽风机与脉冲过滤器排气口连接。
[0007] 进一步的,所述的气流粉碎机为现有气流粉碎机中的任意一种。
[0008] 进一步的,所述的气流粉碎机与旋风分离器之间的管道连接有容纳管,所述的容纳管外部套有一电磁铁,容纳管处于竖直状态,容纳管下端设置有放料口。
[0009] 进一步的,所述的混合料进料斗、钢粉进料斗采用螺旋输送管进料,且螺旋输送管的电机转速可调。
[0010] 一种气流粉碎制备石墨烯的装置使用方法,其步骤如下:
[0011] ①将石墨烯原料、钢粉原料分别投入到混合料进料斗与钢粉进料斗中,调节混合料进料斗、钢粉进料斗的进料速度,使其进料质量比例为1:1;
[0012] ②石墨烯原料与钢粉在气流粉碎机中,碰撞摩擦,石墨烯原料被粉碎,石墨烯粉末与钢粉在经过容纳管时,钢粉被电磁铁吸附到容纳管管壁上,而石墨烯粉末进入旋风分离器,将合格颗粒进入脉冲过滤器被截留,不合格颗粒进入回收室;
[0013] ③容纳管管壁上的钢粉,可通过管壁电磁铁,从放料口排除,再加入到钢粉进料口循环使用,回收室的不合格颗粒需要再加入到混合料进料斗中,再次粉碎。
[0014] 优选的,所述的石墨烯原料的制备方法步骤如下:
[0015] ①将石墨粉在插层剂中浸泡48小时以上,其中的插层剂为二甲基砜、甲酰胺、聚乙二醇的混合物,其质量比为3:4:1,浸泡完成后,经离心干燥获得插层石墨;
[0016] ②将插层石墨加入到熔体中,获得高温混合物,石墨与溶体质量比为1:20,其中的熔体为氯化钠与氯化镁固体按质量比1:1混合后熔融液体;
[0017] ③将步骤②的高温混合物,在惰性气体的保护下冷却,获得低温混合物;
[0018] ④将低温混合物,粉碎至过50目网筛,获得石墨烯原料。
[0019] 本发明与现有技术相比具有的有益效果是:
[0020] 1、将现有的气流粉碎机改进,采用双进料口进料的方式,利用钢粉协助粉碎,提高了粉碎效率与粉碎效果;混入的钢粉,可提前排出,不影响石墨烯的品质,操作起来十分便捷;
[0021] 2、石墨烯原料经过预先处理,利用插层剂导入易破碎的氯化钠与氯化镁,便于石墨烯的粉碎,提高了粉碎效果。
[0022] 3、本发明具有结构简单、操作容易、粉碎效果好等优点。