一種石墨烯的制備裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種石墨烯的制備裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]石墨烯是一種由碳原子以sp2雜化軌道組成六角型呈蜂巢晶格的平面薄膜，只有一個(gè)碳原子厚度的二維材料，石墨烯是世上最薄也是最堅(jiān)硬的納米材料，同時(shí)也是世上電阻率最小的材料，因此它的用途非常廣泛，是近年來研宄的熱點(diǎn)。石墨烯成品又分為薄膜和粉末兩種形態(tài)。
[0003]當(dāng)前均采用氧化一還原法制取石墨烯粉末，該方法比如中國專利文獻(xiàn)CN103183332A公開的《石墨烯的形成方法》中所述，必須使用酸性電解液，用有機(jī)溶液進(jìn)行過濾，再移除有機(jī)溶液，還原出石墨烯，制備方法復(fù)雜，所需時(shí)間長，各種溶液可能會(huì)有顏色，特別是在反應(yīng)中還需要考慮各種溶液之間的反應(yīng)，需要避免對(duì)石墨烯產(chǎn)生破壞；同時(shí)這類化學(xué)制備方法的轉(zhuǎn)化率不是百分之百，損耗大，導(dǎo)致石墨烯成本昂貴。
[0004]對(duì)于石將轉(zhuǎn)移到目標(biāo)基底上的石墨烯，通常使用腐蝕方法進(jìn)行去除基底，成本較高、耗時(shí)長，且基底回收難，而使用電解剝離的方法，還沒有一個(gè)較為自動(dòng)化的設(shè)備來進(jìn)行石墨烯電解剝離轉(zhuǎn)移，則需要人去進(jìn)行大量操作。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型的目的是提供一種使用方便，剝離效果好的石墨烯制備裝置。
[0006]實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型目的的技術(shù)方案是一種石墨烯制備裝置，包括底座、絕緣溶液槽、立板、升降驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、固定桿和電源；所述絕緣溶液槽和立板均固定在底座上，立板位于絕緣溶液槽的一側(cè)；所述升降驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)固定在立板上；所述升降驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)與電源電連接，并驅(qū)動(dòng)固定桿在絕緣溶液槽的上方做升降運(yùn)動(dòng)；所述絕緣溶液槽內(nèi)設(shè)有一塊導(dǎo)電電極和至少一塊生長襯底固定板；所述導(dǎo)電電極連接電源正極，生長襯底固定板連接電源負(fù)極；所述固定桿水平設(shè)置，其上設(shè)有至少一根豎直向下的剝離桿。
[0007]所述升降驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括支架、電機(jī)、滑軌、滾珠絲桿、上下移動(dòng)臺(tái)；所述支架固定在立板上；所述電機(jī)固定在支架的下部；所述滑軌固定在支架上，并與水平面垂直，其設(shè)有至少一根；所述滾珠絲桿的底部固定在電機(jī)的輸出軸上，并與滑軌平行設(shè)置；所述上下移動(dòng)臺(tái)與滾珠絲桿螺紋連接，并與滑軌滑動(dòng)連接；所述固定桿的一端固定在上下移動(dòng)臺(tái)上，另一端伸入絕緣溶液槽的上方。
[0008]所述升降驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的滑軌設(shè)有兩根，兩根滑軌平行設(shè)置在支架上；所述滾珠絲桿設(shè)置在兩根滑軌之間。
[0009]所述升降驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)還包括輔助立板、輔助滑軌和輔助滑塊；所述輔助立板固定在底座上，并位于絕緣溶液槽的另一側(cè)；所述輔助滑軌固定在輔助立板上；所述輔助滑塊與輔助滑軌滑動(dòng)連接；所述固定桿的一端固定在上下移動(dòng)臺(tái)上，另一端固定在輔助滑塊上。
[0010]所述絕緣溶液槽內(nèi)設(shè)有剝離加速裝置。[0011 ] 所述剝離加速裝置為加熱裝置或鼓泡裝置或超聲裝置。
[0012]本實(shí)用新型的第二個(gè)目的是提供一種簡(jiǎn)單可行，操作方便，能大大提高生產(chǎn)率和降低生產(chǎn)成本的石墨稀的制備工藝。
[0013]采用了上述技術(shù)方案后，本實(shí)用新型具有以下的積極的效果:(I)本實(shí)用新型的裝置不用人去進(jìn)行大量操作，節(jié)約了時(shí)間，大大提高了工作效率，不用化學(xué)腐蝕，所以生長襯底不會(huì)被腐蝕，易于回收。本實(shí)用新型的裝置還設(shè)置有剝離加速裝置，采用加溫/鼓泡/超聲的方式，能夠更快速地剝離出石墨稀/石墨稀薄膜，生產(chǎn)效率更高。
[0014](2)通過本實(shí)用新型的裝置，可以實(shí)現(xiàn)裝片和取片的手動(dòng)，剝離自動(dòng)化，提高了工作效率。
【附圖說明】
[0015]為了使本實(shí)用新型的內(nèi)容更容易被清楚地理解，下面根據(jù)具體實(shí)施例并結(jié)合附圖，對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說明，其中
[0016]圖1為本實(shí)用新型的裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖2為圖1的右視圖。
[0018]圖3是實(shí)施例2的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]附圖中標(biāo)號(hào)為:
[0020]底座1、絕緣溶液槽2、導(dǎo)電電極21、生長襯底固定板22、立板3、升降驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)4、支架41、電機(jī)42、滑軌43、滾珠絲桿44、上下移動(dòng)臺(tái)45、輔助立板46、輔助滑軌47、輔助滑塊48、固定桿5、剝離桿51、電解質(zhì)水溶液6。
【具體實(shí)施方式】
[0021](實(shí)施例1)
[0022]見圖1和圖2，本實(shí)施例用的石墨烯制備裝置包括底座1、絕緣溶液槽2、立板3、升降驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)4、固定桿5和電源；絕緣溶液槽2和立板3均固定在底座I上，立板3位于絕緣溶液槽2的一側(cè)；升降驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)4固定在立板3上；升降驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)4與電源電連接，并驅(qū)動(dòng)固定桿5在絕緣溶液槽2的上方做升降運(yùn)動(dòng)；絕緣溶液槽2內(nèi)設(shè)有一塊導(dǎo)電電極21和一塊生長襯底固定板22;導(dǎo)電電極21連接電源正極，生長襯底固定板22連接電源負(fù)極；固定桿5水平設(shè)置，其上設(shè)有一根豎直向下的剝離桿51。導(dǎo)電電極3為Pt。升降驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)4包括支架41、電機(jī)42、滑軌43、滾珠絲桿44、上下移動(dòng)臺(tái)45、輔助立板46、輔助滑軌47和輔助滑塊48 ;支架41固定在立板3上；電機(jī)42固定在支架41的下部；滑軌43固定在支架41上，并與水平面垂直；滾珠絲桿44的底部固定在電機(jī)42的輸出軸上，并與滑軌43平行設(shè)置；上下移動(dòng)臺(tái)45與滾珠絲桿44螺紋連接，并與滑軌43滑動(dòng)連接；固定桿5的一端固定在上下移動(dòng)臺(tái)45上，另一端伸入絕緣溶液槽2的上方。升降驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)4的滑軌43設(shè)有兩根，兩根滑軌43平行設(shè)置在支架41上；滾珠絲桿44設(shè)置在兩根滑軌43之間。輔助立板46固定在底座I上，并位于絕緣溶液槽2的另一側(cè)；輔助滑軌47固定在輔助立板46上；輔助滑塊48與輔助滑軌47滑動(dòng)連接；固定桿5的一端固定在上下移動(dòng)臺(tái)45上，另一端固定在輔助滑塊48上。絕緣溶液槽2內(nèi)設(shè)有剝離加速裝置。剝離加速裝置為加熱裝置或鼓泡裝置或超聲裝置。
[0023]采用本裝置可以制備石墨烯粉末也可以用于將轉(zhuǎn)移到目標(biāo)基底上的石墨烯上的生長襯底剝離而得到石墨烯薄膜。
[0024](實(shí)施例2)
[0025]見圖3，本實(shí)施例的裝置用于對(duì)多片石墨烯同時(shí)進(jìn)行操作，能進(jìn)一步提高工作效率，原理與實(shí)施例1相同，不同之處在于生長襯底固定板22和剝離桿51有對(duì)應(yīng)的多對(duì)。
[0026]以上所述的具體實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)說明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本實(shí)用新型的具體實(shí)施例而已，并不用于限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種石墨烯制備裝置，其特征在于:包括底座(I)、絕緣溶液槽(2)、立板(3)、升降驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(4)、固定桿(5)和電源；所述絕緣溶液槽(2)和立板(3)均固定在底座(I)上，立板(3)位于絕緣溶液槽(2)的一側(cè)；所述升降驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(4)固定在立板(3)上；所述升降驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(4)與電源電連接，并驅(qū)動(dòng)固定桿(5)在絕緣溶液槽(2)的上方做升降運(yùn)動(dòng)；所述絕緣溶液槽⑵內(nèi)設(shè)有一塊導(dǎo)電電極(21)和至少一塊生長襯底固定板(22);所述導(dǎo)電電極(21)連接電源正極，生長襯底固定板(22)連接電源負(fù)極；所述固定桿(5)水平設(shè)置，其上設(shè)有至少一根豎直向下的剝離桿(51)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種石墨烯制備裝置，其特征在于:所述升降驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(4)包括支架(41)、電機(jī)(42)、滑軌(43)、滾珠絲桿(44)、上下移動(dòng)臺(tái)(45);所述支架(41)固定在立板(3)上；所述電機(jī)(42)固定在支架(41)的下部；所述滑軌(43)固定在支架(41)上，并與水平面垂直，其設(shè)有至少一根；所述滾珠絲桿(44)的底部固定在電機(jī)(42)的輸出軸上，并與滑軌(43)平行設(shè)置；所述上下移動(dòng)臺(tái)(45)與滾珠絲桿(44)螺紋連接，并與滑軌(43)滑動(dòng)連接；所述固定桿(5)的一端固定在上下移動(dòng)臺(tái)(45)上，另一端在絕緣溶液槽(2)的上方。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種石墨烯制備裝置，其特征在于:所述升降驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(4)的滑軌(43)設(shè)有兩根，兩根滑軌(43)平行設(shè)置在支架(41)上；所述滾珠絲桿(44)設(shè)置在兩根滑軌(43)之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種石墨烯制備裝置，其特征在于:所述升降驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(4)還包括輔助立板(46)、輔助滑軌(47)和輔助滑塊(48);所述輔助立板(46)固定在底座(I)上，并位于絕緣溶液槽(2)的另一側(cè)；所述輔助滑軌(47)固定在輔助立板(46)上；所述輔助滑塊(48)與輔助滑軌(47)滑動(dòng)連接；所述固定桿(5)的一端固定在上下移動(dòng)臺(tái)(45)上，另一端固定在輔助滑塊(48)上。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種石墨烯制備裝置，其特征在于:所述絕緣溶液槽(2)內(nèi)設(shè)有剝離加速裝置。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種石墨烯制備裝置，其特征在于:所述剝離加速裝置為加熱裝置或鼓泡裝置或超聲裝置。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種石墨烯制備裝置，包括底座、絕緣溶液槽、立板、升降驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、固定桿和電源；所述絕緣溶液槽和立板均固定在底座上，立板位于絕緣溶液槽的一側(cè)；所述升降驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)固定在立板上；所述升降驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)與電源電連接，并驅(qū)動(dòng)固定桿在絕緣溶液槽的上方做升降運(yùn)動(dòng)；所述絕緣溶液槽內(nèi)設(shè)有一塊導(dǎo)電電極和至少一塊生長襯底固定板；所述導(dǎo)電電極連接電源正極，生長襯底固定板連接電源負(fù)極；所述固定桿水平設(shè)置，其上設(shè)有至少一根豎直向下的剝離桿。本實(shí)用新型的裝置不用人去進(jìn)行大量操作，節(jié)約了時(shí)間，大大提高了工作效率，不用化學(xué)腐蝕，所以生長襯底不會(huì)被腐蝕，易于回收。
【IPC分類】C01B31-04
【公開號(hào)】CN204281320
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201420441440
【發(fā)明人】周振義, 武文鑫, 徐振飛, 龔健, 孫洪波, 顧永強(qiáng), 常博文
【申請(qǐng)人】常州二維碳素科技有限公司
【公開日】2015年4月22日
【申請(qǐng)日】2014年8月5日