一種大量制備三維石墨烯的高壓反應(yīng)釜的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型專利涉及一種新型大量制備三維石墨烯的高壓反應(yīng)釜，其包括電熱絲、反應(yīng)釜釜體、金屬網(wǎng)、取樣管、熱電偶、壓力計(jì)、釜蓋和底部出料口。其中，釜體外表面環(huán)繞電熱絲，釜體內(nèi)設(shè)置金屬網(wǎng)、熱電偶、取樣管和壓力計(jì)，釜體內(nèi)外壁間填充耐高溫內(nèi)襯，反應(yīng)釜體底部設(shè)置出料口。與傳統(tǒng)的反應(yīng)釜相比，該反應(yīng)釜具有溫度和壓力可控、受熱均勻、易取樣、易清洗、耐高溫高壓等優(yōu)點(diǎn)，可更精確地檢測(cè)三維石墨烯形成各階段的狀態(tài)。
【專利說(shuō)明】一種大量制備三維石墨烯的高壓反應(yīng)釜
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于反應(yīng)釜【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及到一種大量制備三維石墨烯的反應(yīng)釜。
【背景技術(shù)】
[0002]石墨烯自2004年被英國(guó)曼徹斯特大學(xué)兩位科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，2010年被授予諾貝爾獎(jiǎng)以來(lái)，一直是科研界研究的焦點(diǎn)；而三維石墨烯因具有優(yōu)異的物理性能和化學(xué)性能被廣泛研究，目前已取得了矚目的成績(jī)，隨著三維石墨烯的廣泛應(yīng)用，市場(chǎng)前景更廣闊，大量制備三維石墨烯的裝置成為工業(yè)界迫切需求。但目前制備三維石墨烯的反應(yīng)釜，僅是高校教學(xué)、科研單位、化工實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行科學(xué)研究的常用小型反應(yīng)器，反應(yīng)器常用的規(guī)格有:25ml、50ml、100ml,200ml,500ml,800ml, 1000ml等。且這種小型反應(yīng)器存在最高只能承受200°C的溫度、加熱時(shí)間長(zhǎng)內(nèi)襯容易變形且清洗困難、不能實(shí)行溫度控制，取樣困難，難以承受高壓等一系列問(wèn)題，這很難滿足大量制備三維石墨烯的需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型的目的在于提供一種溫度和壓力可控、易取樣、易清洗和耐高溫高壓的大量制備三維石墨烯反應(yīng)釜。
[0004]本實(shí)用新型的技術(shù)方案是，一種大量制備三維石墨烯的高壓反應(yīng)釜，其包括電熱絲、釜體、金屬網(wǎng)、取樣管、壓力計(jì)、熱電偶、釜蓋和底部出料口，其特征在于:釜體外表面環(huán)繞電熱絲，釜體內(nèi)設(shè)置可提拉式金屬網(wǎng)、熱電偶、取樣管和壓力計(jì)，釜體內(nèi)外壁間填充耐高溫內(nèi)襯。
[0005]其中，反應(yīng)釜體材質(zhì)為不銹鋼或陶瓷塑料，使反應(yīng)釜易清洗；釜體的形狀為橢圓形或U型，可加速蒸汽的對(duì)流；釜體外表面均勻環(huán)繞電熱絲，使反應(yīng)釜內(nèi)的溶液或物料能均勻受熱。
[0006]其中，可提拉式金屬網(wǎng)布滿反應(yīng)釜體的內(nèi)壁，便于三維石墨烯凝膠樣品的取出，其材質(zhì)為鈦、鎳、鎢、鑰、鉭、鈮、釩、鉻、鋯中的任意一種。
[0007]其中，耐高溫內(nèi)襯材質(zhì)為聚四氟乙烯、環(huán)氧樹(shù)脂、聚酰亞胺、聚砜樹(shù)脂、聚苯硫醚、聚醚醚酮中的任意一種。
[0008]其中，取樣管設(shè)置在釜體內(nèi)側(cè)，外連接與反應(yīng)釜蓋上設(shè)置的減壓閥，通過(guò)釜體內(nèi)外的壓差變化進(jìn)行取樣。
[0009]其中，壓力計(jì)設(shè)置在反應(yīng)釜內(nèi)側(cè)，并外接于壓力表，使反應(yīng)釜內(nèi)壓力可控；所述的熱電偶設(shè)置在反應(yīng)釜內(nèi)側(cè)，外連與溫度檢測(cè)設(shè)備，以實(shí)現(xiàn)反應(yīng)釜內(nèi)溫度可控。
[0010]本實(shí)用新型與傳統(tǒng)的反應(yīng)釜相比，該反應(yīng)釜具有溫度和壓力可控、受熱均勻、易取樣、易清洗、耐高溫高壓等優(yōu)點(diǎn)，可更精確地檢測(cè)三維石墨烯形成各階段的狀態(tài)，更有利于三維石墨烯的制備?！緦＠綀D】

【附圖說(shuō)明】
[0011]圖1為制備三維石墨烯的高壓反應(yīng)釜結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0012]現(xiàn)結(jié)合附圖和優(yōu)選實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。這些附圖均為簡(jiǎn)化的示意圖，僅以示意方式說(shuō)明本實(shí)用新型的基本結(jié)構(gòu)，因此其僅顯示與本實(shí)用新型有關(guān)的構(gòu)成。
[0013]如圖1所示，一種大量制備三維石墨烯的高壓反應(yīng)釜，包括反應(yīng)釜釜體1、釜蓋2、熱電偶3、電熱絲4、壓力表5、取樣管6、可提拉金屬網(wǎng)7、減壓閥8、耐高溫內(nèi)襯9、出料口 10。
[0014]反應(yīng)釜釜體I為橢圓形或U型設(shè)計(jì)，釜體的材質(zhì)為不銹鋼或陶瓷塑料，釜體的外表面均勻環(huán)繞電熱絲4，使反應(yīng)釜內(nèi)的溶液或物料能均勻受熱；釜體內(nèi)壁設(shè)置可提拉式金屬網(wǎng)7，通過(guò)金屬網(wǎng)的提拉方式便于釜內(nèi)凝膠狀樣品取出，金屬網(wǎng)的材質(zhì)可為鈦、鎳、鎢、鑰、鉭、鈮、釩、鉻、鋯中的任意一種；釜體內(nèi)、外壁間填充耐高溫內(nèi)襯9，其材質(zhì)為聚四氟乙烯、環(huán)氧樹(shù)脂、聚酰亞胺、聚砜樹(shù)脂、聚苯硫醚、聚醚醚酮中的任意一種。
[0015]反應(yīng)釜內(nèi)設(shè)置熱電偶3、壓力計(jì)、取樣管6。其中，熱電偶探頭3設(shè)置在反應(yīng)釜的內(nèi)側(cè)，通過(guò)釜蓋通孔與反應(yīng)釜外溫度檢測(cè)設(shè)備連接，便于釜體內(nèi)溫度的調(diào)控；壓力計(jì)設(shè)置在釜體內(nèi)側(cè)，通過(guò)釜蓋2上通孔與釜體外壓力表連接，用于釜內(nèi)壓力的調(diào)控和檢測(cè)；取樣管設(shè)置在釜體內(nèi)側(cè)，外連接與釜蓋2上設(shè)置的減壓閥，通過(guò)釜體內(nèi)外的壓差變化進(jìn)行取樣，可隨時(shí)對(duì)釜體內(nèi)反應(yīng)樣品的狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)；釜體底部設(shè)置出料口 10，若反應(yīng)溶液未成凝膠狀時(shí)，打開(kāi)出料口 10，將溶液排出；若反應(yīng)溶液成凝膠狀時(shí)，打開(kāi)釜蓋，將金屬網(wǎng)提拉出，將膠凝狀物料的取出。
【權(quán)利要求】
1.一種大量制備三維石墨烯的高壓反應(yīng)釜，其包括電熱絲、釜體、金屬網(wǎng)、取樣管、壓力計(jì)、熱電偶、釜蓋和底部出料口，其特征在于:所述的釜體外表面環(huán)繞電熱絲，所述的釜體內(nèi)設(shè)置可提拉式金屬網(wǎng)、熱電偶、取樣管和壓力計(jì)，所述的釜體內(nèi)、外壁間填充耐高溫內(nèi)襯。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種大量制備三維石墨烯的高壓反應(yīng)釜，其特征在于:所述的釜體材質(zhì)為不銹鋼或陶瓷塑料；所述釜體的形狀為橢圓形或U型。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種大量制備三維石墨烯的高壓反應(yīng)釜，其特征在于:所述的可提拉式金屬網(wǎng)布滿反應(yīng)釜體的內(nèi)壁，其材質(zhì)為鈦、鎳、鎢、鑰、鉭、鈮、釩、鉻、鋯中的任意一種。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種大量制備三維石墨烯的高壓反應(yīng)釜，其特征在于:所述的耐高溫內(nèi)襯材質(zhì)為聚四氟乙烯、環(huán)氧樹(shù)脂、聚酰亞胺、聚砜樹(shù)脂、聚苯硫醚、聚醚醚酮中的任意一種。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種大量制備三維石墨烯的高壓反應(yīng)釜，其特征在于:所述的取樣管設(shè)置在釜體內(nèi)側(cè)，外部連接于減壓閥；所述的減壓閥設(shè)置在反應(yīng)釜蓋上。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種大量制備三維石墨烯的高壓反應(yīng)釜，其特征在于:所述的壓力計(jì)設(shè)置在反應(yīng)釜內(nèi)側(cè)，并外接于壓力表；所述的熱電偶設(shè)置在反應(yīng)釜內(nèi)側(cè)，外連與溫度檢測(cè)設(shè)備。
【文檔編號(hào)】C01B31/04GK203820465SQ201420210804
【公開(kāi)日】2014年9月10日 申請(qǐng)日期:2014年4月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月28日
【發(fā)明者】閔永剛, 童宋照, 宋建軍, 楊文斌, 劉屹東 申請(qǐng)人:南京新月材料科技有限公司, 鹽城增材科技有限公司