分散裝置和石墨烯材料生產(chǎn)系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種分散裝置和石墨烯材料生產(chǎn)系統(tǒng)。該分散裝置包括：超聲發(fā)生機(jī)構(gòu)、分散室和攪拌機(jī)構(gòu)；所述超聲發(fā)生機(jī)構(gòu)的超聲波振板與所述分散室的外表面相接觸；所述分散室設(shè)置有分散腔，所述攪拌機(jī)構(gòu)的攪拌桿延伸入所述分散腔內(nèi)。將該分散裝置應(yīng)用于石墨烯材料的制備，有助于提高固體物料在液體介質(zhì)中分散的均勻性，也有助于物料反應(yīng)完全，進(jìn)而提高產(chǎn)品品質(zhì)的均一性。
【專利說明】
分散裝置和石墨烯材料生產(chǎn)系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本實(shí)用新型涉及化工領(lǐng)域，特別涉及一種分散裝置和石墨烯材料生產(chǎn)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 石墨烯材料是一種二維材料，其優(yōu)異的物理和結(jié)構(gòu)特性使其在電子、傳感和光電 器件等多領(lǐng)域表現(xiàn)出非凡的應(yīng)用潛力。現(xiàn)有的石墨烯材料大多采用氧化還原法制備。氧化 還原法制備石墨烯材料具有操作簡(jiǎn)單，產(chǎn)物可加工性好等優(yōu)點(diǎn)，但是產(chǎn)品的性能穩(wěn)定性差。 【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003] 本實(shí)用新型人發(fā)現(xiàn)在石墨烯材料制備過程中，影響產(chǎn)品性能穩(wěn)定性的主要原因在 于，在制備過程中原料分散的均勻性不佳，導(dǎo)致后續(xù)的反應(yīng)中，物料反應(yīng)不完全或者反應(yīng)失 控。
[0004] 以制備石墨烯為例，需要先將石墨進(jìn)行預(yù)處理，即將石墨-無(wú)機(jī)強(qiáng)質(zhì)子酸體系進(jìn)行 分散，將強(qiáng)酸小分子插入石墨層問；再用強(qiáng)氧化劑(如KMn0 4、KC104等)對(duì)其進(jìn)行插層氧化，得 到氧化石墨；而后再將氧化石墨烯進(jìn)行分散得到氧化石墨烯，最后進(jìn)一步將氧化石墨烯還 原得到石墨烯。由此可知，石墨烯材料在制備過程中需要多次使用到分散技術(shù)，對(duì)于固-液 系的分散，現(xiàn)有技術(shù)通常采用超聲裝置。采用超聲裝置對(duì)物料進(jìn)行分散主要是利用超聲波 對(duì)液體中的超聲空化作用。具體而言，超聲波在液體中傳播時(shí)，由于液體微粒的劇烈振動(dòng)， 會(huì)在液體內(nèi)部產(chǎn)生小孔洞，這些小空洞迅速脹大和閉合，會(huì)使液體微粒之間發(fā)生猛烈的撞 擊作用，從而產(chǎn)幾千到上萬(wàn)個(gè)大氣壓的壓強(qiáng)。微粒間這種劇烈的相互作用，會(huì)使液體的溫度 驟然升高，起到了很好的攪拌作用，使固液更加充分的混合。采用超聲裝置進(jìn)行分散有助于 拉大石墨原料的層間距，以便進(jìn)行后續(xù)的插層反應(yīng)。
[0005]但是，超聲分散裝置的使用具有一定的局限性，即其對(duì)粘稠的物料的分散效果不 佳。粘稠的物料液體含量低，對(duì)于超聲波的傳遞效果不佳，由此使得分散效果不均勻;對(duì)于 一些反應(yīng)，如插層反應(yīng)而言，這會(huì)造成生物料反應(yīng)不完全。更為嚴(yán)重的是，由于粘稠物料的 熱傳導(dǎo)能力差，加之超聲波會(huì)使液體溫度驟然升高，使得反應(yīng)熱以及超聲波產(chǎn)生的熱量集 中在物料的一個(gè)面上，造成局部過熱，使反應(yīng)失控，甚至產(chǎn)生安全隱患。而在石墨烯材料制 備過程中，固-液體系原料往往粘稠度較高，由此造成物料反應(yīng)物不完全甚至反應(yīng)失控，影 響廣品的品質(zhì)。
[0006] 有鑒于此，本實(shí)用新型提出一種分散裝置和石墨烯材料生產(chǎn)系統(tǒng)。
[0007] 本實(shí)用新型提供一種分散裝置，包括:超聲發(fā)生機(jī)構(gòu)、分散室和攪拌機(jī)構(gòu)；
[0008] 所述超聲發(fā)生機(jī)構(gòu)的超聲波振板與所述分散室的外表面相接觸；
[0009] 所述分散室設(shè)置有分散腔，所述攪拌機(jī)構(gòu)的攪拌桿延伸入所述分散腔內(nèi)。
[0010] 進(jìn)一步地，還包括支架，所述支架包括支撐主體部和滾輪;所述支撐主體部用于支 撐所述超聲發(fā)生裝置和分散室;所述滾輪設(shè)置于所述支撐主體部的底部。
[0011] 進(jìn)一步地，還包括升降機(jī)構(gòu)，所述升降機(jī)構(gòu)設(shè)置的升降端與所述攪拌機(jī)構(gòu)相連。
[0012] 進(jìn)一步地，還包括溫度檢測(cè)裝置，所述溫度檢測(cè)裝置的檢測(cè)端延伸入所述分散腔 內(nèi)。
[0013] 進(jìn)一步地，所述分散室包括外殼和內(nèi)室；
[0014] 所述外殼為金屬外殼;所述內(nèi)室形成有所述分散腔，所述內(nèi)室的內(nèi)表面形成有耐 腐蝕層；
[0015] 所述外殼與所述內(nèi)室之間形成有用于容納用于超聲波傳導(dǎo)液體介質(zhì)的介質(zhì)區(qū)域。
[0016] 進(jìn)一步地，還包括調(diào)溫盤管;所述調(diào)溫盤管設(shè)置于所述內(nèi)室的外圍；所述調(diào)溫盤管 用于容納調(diào)溫液體。
[0017] 進(jìn)一步地，還包括第一調(diào)溫機(jī)構(gòu)和/或第二調(diào)溫機(jī)構(gòu)；所述第一調(diào)溫機(jī)構(gòu)包括:第 一儲(chǔ)液部，用于盛放所述超聲波傳導(dǎo)液體，所述第一儲(chǔ)液部與所述介質(zhì)區(qū)域連通;第一調(diào)溫 部，與所述第一儲(chǔ)液部相連，用于對(duì)所述第一儲(chǔ)液部?jī)?nèi)的超聲波傳導(dǎo)液體進(jìn)行加熱或制冷。
[0018] 所述第二調(diào)溫機(jī)構(gòu)包括:第二儲(chǔ)液部，用于盛放調(diào)溫液體，所述第二儲(chǔ)液部與所述 調(diào)溫盤管連通;第二調(diào)溫部，與所述第二儲(chǔ)液部相連，用于對(duì)所述第二儲(chǔ)液部?jī)?nèi)的調(diào)溫液體 進(jìn)行加熱或制冷。
[0019] 進(jìn)一步地，還包括溫度控制系統(tǒng)，所述溫度控制系統(tǒng)包括:溫度接收單元單元，用 于接收所述溫度檢測(cè)裝置發(fā)送的溫度數(shù)據(jù);處理單元，用于根據(jù)所述溫度數(shù)據(jù)控制所述第 一調(diào)溫部和/或第二調(diào)溫部的工作狀態(tài)。
[0020] 進(jìn)一步地，所述分散室還包括保溫層，所述保溫層套設(shè)于所述外殼外圍。
[0021] 本實(shí)用新型還提供一種石墨烯材料生產(chǎn)系統(tǒng)，其設(shè)置有上述任意一項(xiàng)所述的分散 裝置。
[0022] 本實(shí)用新型提供一種分散裝置，該分散裝置設(shè)置有超聲發(fā)生機(jī)構(gòu)、分散室和攪拌 機(jī)構(gòu)。該分散裝置能夠同時(shí)對(duì)分散室的分散腔內(nèi)的物料進(jìn)行超聲攪拌和機(jī)械攪拌，在分散 過程中，攪拌機(jī)構(gòu)施加的機(jī)械攪拌力有助于加速物料的流動(dòng)，以促進(jìn)超聲波的傳遞，尤其是 對(duì)于粘桐的物料，有助于提尚超聲波與物料充分接觸，進(jìn)而提尚物料分散的均勾性，由此也 避免了物料局部過熱造成的反應(yīng)失控等情況。因此，本實(shí)用新型提供的分散裝置使用范圍 廣，對(duì)于多種物料，尤其是粘稠的固-液系物料也具有均勻的分散效果，使用安全性高。將其 應(yīng)用于石墨烯材料的制備，有助于提高固體物料在液體介質(zhì)中分散的均勻性，也有助于物 料反應(yīng)完全，進(jìn)而提尚廣品品質(zhì)的均一性。
【附圖說明】
[0023]構(gòu)成本實(shí)用新型的一部分的附圖用來(lái)提供對(duì)本實(shí)用新型的進(jìn)一步理解，本實(shí)用新 型的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本實(shí)用新型，并不構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型的不當(dāng)限定。在 附圖中：
[0024] 圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例一提供的分散裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025] 圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例二提供的分散裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026] 圖3為本實(shí)用新型另一優(yōu)選實(shí)施例提供的分散裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027] 圖4為本實(shí)用新型另一優(yōu)選實(shí)施例提供的分散裝置中溫度控制系統(tǒng)部分的結(jié)構(gòu)示 意圖；
[0028] 圖5為本實(shí)用新型實(shí)施例三提供的分散裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0029]圖6為本實(shí)用新型實(shí)施例三提供的分散裝置的另一視角的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0030] 附圖標(biāo)記說明：

【具體實(shí)施方式】
[0031] 需要說明的是，在不沖突的情況下，本實(shí)用新型中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可 以相互組合。下面將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例來(lái)詳細(xì)說明本實(shí)用新型。
[0032] 本實(shí)用新型提供一種分散裝置，該裝置對(duì)物料具有均勻的分散效果，尤其是粘稠 的固-液系的分散。該分散裝置特別適用于對(duì)石墨烯材料原料體系進(jìn)行分散，或繼續(xù)進(jìn)行插 層反應(yīng)。
[0033]請(qǐng)參見圖1，該圖示出了本實(shí)用新型實(shí)施例一提供的分散裝置的結(jié)構(gòu)，該分散裝置 包括超聲發(fā)生機(jī)構(gòu)、分散室2和攪拌機(jī)構(gòu)；
[0034] 超聲發(fā)生機(jī)構(gòu)的超聲波振板1與分散室2的外表面相接觸；
[0035] 分散室2設(shè)置有分散腔，攪拌機(jī)構(gòu)的攪拌桿3延伸入該分散腔內(nèi)。
[0036] 本實(shí)用新型實(shí)施例提供的分散裝置中，分散室2設(shè)置有分散腔，用于盛放物料;例 如，對(duì)于制備石墨烯材料而言，在對(duì)石墨原料進(jìn)行預(yù)處理的過程中，可以用于盛放石墨-無(wú) 機(jī)強(qiáng)質(zhì)子酸物料體系;在對(duì)預(yù)處理過石墨進(jìn)行插層氧化的過程中，可以用于盛放石墨-強(qiáng)化 劑溶液體系;在對(duì)氧化石墨進(jìn)行分散剝離的過程中，可以用于盛放氧化石墨烯-水體系。
[0037] 超聲發(fā)生機(jī)構(gòu)用于產(chǎn)生超聲波，其超聲波振板1通過與分散室2的外表面接觸，將 超聲波傳遞入分散腔內(nèi)，以對(duì)分散腔內(nèi)的物料進(jìn)行超聲分散。該超聲發(fā)生機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)可以 與現(xiàn)有技術(shù)相同。對(duì)于超聲波振板1的個(gè)數(shù)，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以結(jié)合具體工況進(jìn)行選擇。
[0038] 同時(shí)，本實(shí)用新型實(shí)施例提供的分散裝置還包括有攪拌機(jī)構(gòu)，該攪拌機(jī)構(gòu)的攪拌 桿3延伸入攪拌腔內(nèi)，對(duì)攪拌腔內(nèi)的物料進(jìn)行機(jī)械攪拌。由此可知，該分散裝置能夠同時(shí)進(jìn) 行超聲攪拌和機(jī)械攪拌，在分散過程中，攪拌機(jī)構(gòu)施加的機(jī)械攪拌力有助于加速物料的流 動(dòng)，以促進(jìn)超聲波的傳遞，尤其是對(duì)于粘桐的物料(如氧化石墨 _水物料），有助于提尚超聲 波與物料充分接觸，進(jìn)而提高物料分散的均勻性，由此也避免了物料局部過熱造成的反應(yīng) 失控等情況。因此，本實(shí)用新型實(shí)施例提供的分散裝置使用范圍廣，對(duì)于多種物料，尤其是 粘稠的固-液系物料也具有均勻的分散效果，使用安全性高。將其應(yīng)用于石墨烯材料的制 備，有助于提尚固體物料在液體介質(zhì)中分散的均勾性，也有助于物料反應(yīng)完全，進(jìn)而提尚廣 品品質(zhì)的均一性。
[0039] 需要說明的是，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，對(duì)于化學(xué)反應(yīng)，尤其是液相反應(yīng)，是需 要邊分散便進(jìn)行，或者分散后立即進(jìn)行的，以防止分散后的物料再發(fā)生團(tuán)聚。因此，本實(shí)用 新型實(shí)施例提供的分散裝置不僅可以用于對(duì)物料進(jìn)行分散，如對(duì)氧化石墨進(jìn)行分散剝離的 裝置;還可以作為反應(yīng)容器。例如：其可以作為石墨預(yù)處理的分散裝置，石墨氧化插層的裝 置等。
[0040] 分散室可以由金屬材質(zhì)，如不銹鋼材質(zhì)構(gòu)成。金屬對(duì)于超聲波具有很好的傳導(dǎo)效 果。對(duì)于一些具有腐蝕性的物料體系(如石墨-無(wú)機(jī)強(qiáng)質(zhì)子酸體系），或者后續(xù)化學(xué)反應(yīng)需要 添加腐蝕性原料(如ΚΜη0 4)的情況，金屬材料的耐腐蝕性較差，若選用其作為分散容器或者 反應(yīng)容器，容易造成容器的腐蝕，影響設(shè)備的使用壽命。為此，分散室2優(yōu)選采用多層結(jié)構(gòu)， 具體請(qǐng)參見圖1，分散室2由外至內(nèi)依次包括外殼21和內(nèi)室22;外殼21為金屬外殼；內(nèi)室22形 成有上述分散腔，并且，內(nèi)室22的內(nèi)表面形成有耐腐蝕層;外殼21與內(nèi)室22之間形成有用于 容納用于超聲波傳導(dǎo)液體介質(zhì)的介質(zhì)區(qū)域23。
[0041 ]此種結(jié)構(gòu)的分散室中，外殼21為金屬材質(zhì)，如不銹鋼，其與超聲波振板1相接觸，用 于傳遞超聲波。內(nèi)室22的內(nèi)表面形成有耐腐蝕層，由此提高分散室的耐腐蝕性，內(nèi)室22可以 為塑料材質(zhì)，如聚乙烯，聚丙烯等，也可以為復(fù)合結(jié)構(gòu)，只需滿足內(nèi)表面為耐腐蝕層即可。位 于外殼21和內(nèi)室22之間的介質(zhì)區(qū)域23用于容納超聲波傳導(dǎo)液體介質(zhì)，該液體介質(zhì)具體可以 為水。設(shè)置該介質(zhì)用于將超聲波從外殼21傳遞到內(nèi)室22。
[0042]進(jìn)一步地，為了便于向介質(zhì)區(qū)域23內(nèi)加入液體，外殼21上可以設(shè)置有進(jìn)口 la，該進(jìn) 口與介質(zhì)區(qū)域23連通。由此超聲波傳導(dǎo)液體可以通過該進(jìn)口 la進(jìn)入到介質(zhì)區(qū)域23內(nèi)。另外， 外殼21上還可以設(shè)置有泄口 lc，該泄口 lc與介質(zhì)區(qū)域23連通，用于將介質(zhì)區(qū)域23內(nèi)的液體 排出，該泄口 1 c上設(shè)置有閥門。當(dāng)然，該外殼21還優(yōu)選設(shè)置有出口 lb，該出口 lb與介質(zhì)區(qū)域 23連通;lb設(shè)置在進(jìn)口 la的上方，可以起到溢流口的作用。
[0043] 由上述內(nèi)容可知，該分散室既具有較好的耐腐蝕性，又具有較長(zhǎng)的使用壽命，還不 影響超聲波的傳導(dǎo)。此外，上述分散室還具有控制反應(yīng)溫度的優(yōu)點(diǎn)。具體而言，超聲波與物 料相作用會(huì)使分散腔內(nèi)物料的溫度驟然升高，但是對(duì)于有些反應(yīng)，超聲波產(chǎn)生的溫度往往 過高或過低，不利于反應(yīng)的順利進(jìn)行，此時(shí)通過調(diào)節(jié)介質(zhì)區(qū)域23內(nèi)的超聲波傳導(dǎo)液體的溫 度，通過液體的熱傳導(dǎo)作用來(lái)調(diào)節(jié)內(nèi)室22內(nèi)的溫度，最終起到控制反應(yīng)溫度的效果。例如， 在對(duì)石墨進(jìn)行插層氧化的過程中，氧化反應(yīng)放出的熱量以及超聲波與物料相互作用釋放的 熱量過高，會(huì)造成反應(yīng)速率過快，此時(shí)通過控制介質(zhì)區(qū)域23內(nèi)的超聲波傳導(dǎo)液體的溫度來(lái) 調(diào)整分散腔內(nèi)的溫度，如向介質(zhì)區(qū)域23內(nèi)通入冷水，進(jìn)而達(dá)到控制反應(yīng)速率的效果，進(jìn)一步 穩(wěn)定廣品的品質(zhì)。
[0044] 為了便于操作者能及時(shí)了解內(nèi)室22內(nèi)的溫度，本實(shí)施例提供的分散裝置還優(yōu)選包 括溫度檢測(cè)裝置4，該溫度檢測(cè)裝置4的檢測(cè)端延伸入分散腔內(nèi)，以對(duì)分散腔內(nèi)的物料體系 溫度進(jìn)行檢測(cè)。上述溫度檢測(cè)裝置4可以為溫度計(jì)、溫度傳感器等。設(shè)置上述溫度檢測(cè)裝置4 有助于操作者及時(shí)了解分散腔內(nèi)物料的溫度，為操作者后續(xù)進(jìn)行調(diào)整分散腔內(nèi)溫度的操作 提供依據(jù)，也避免了安全事故的發(fā)生。
[0045] 請(qǐng)參見圖2,該圖示出了本實(shí)用新型實(shí)施例二提供的分散裝置的結(jié)構(gòu)，相對(duì)于實(shí)施 例一提供的分散裝置，本實(shí)施例提供的分散裝置還包括調(diào)溫盤管5;調(diào)溫盤管5設(shè)置于內(nèi)室 22的外圍，調(diào)溫盤管5用于容納調(diào)溫液體。上述調(diào)溫盤管5的作用在于：調(diào)節(jié)分散腔內(nèi)的溫 度，使用時(shí)，將預(yù)設(shè)溫度的調(diào)溫液體(如水)通入上述調(diào)溫盤管5,調(diào)溫盤管5及其內(nèi)部的調(diào)溫 液體通過熱傳導(dǎo)作用來(lái)調(diào)節(jié)分散腔內(nèi)的溫度。具體而言，該調(diào)溫盤管5可以設(shè)置有供調(diào)溫液 體進(jìn)入的進(jìn)液口 5a，以及供調(diào)溫排出的出液口 5b。
[0046] 另外，由于調(diào)溫盤管5是纏繞于內(nèi)室22外的，因此其對(duì)內(nèi)室2222還可以起到沿周向 的限位作用，以防止在攪拌過程中，內(nèi)室22與外殼21發(fā)生碰撞。進(jìn)一步地，上述調(diào)溫盤管5優(yōu) 選為硬質(zhì)盤管，如不銹鋼盤管等。
[0047] 本實(shí)施例提供的分散裝置中，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以通過調(diào)整介質(zhì)區(qū)域23內(nèi)液體的 溫度，和/或調(diào)溫盤管5內(nèi)液體的溫度來(lái)調(diào)節(jié)分散腔內(nèi)的溫度，進(jìn)而控制反應(yīng)溫度，調(diào)節(jié)方式 靈活。
[0048] 另外，本實(shí)施例提供的分散裝置中還優(yōu)選設(shè)置有軸向限位機(jī)構(gòu)11，該軸向限位機(jī) 構(gòu)11設(shè)置于介質(zhì)區(qū)域23內(nèi)，該軸線限位機(jī)構(gòu)11 一端與內(nèi)室22的底面相連，另一端與外殼21 的底部相連。該軸向限位機(jī)構(gòu)11用于對(duì)內(nèi)室22進(jìn)行軸向限位，以防止在攪拌過程中，內(nèi)室22 沿軸向的移動(dòng)。上述軸向限位機(jī)構(gòu)11可以為限位板、限位柱等;個(gè)數(shù)可以為兩個(gè)、三個(gè)或多 個(gè)，優(yōu)選為至少三個(gè)。
[0049] 進(jìn)一步地，請(qǐng)參見圖3,本實(shí)施例提供的分散裝置還優(yōu)選包括有第一調(diào)溫機(jī)構(gòu)和/ 或第二調(diào)溫機(jī)構(gòu);具體而言：
[0050] 上述第一調(diào)溫機(jī)構(gòu)包括:第一儲(chǔ)液部61和第一調(diào)溫部62。上述第一儲(chǔ)液部61用于 盛放超聲波傳導(dǎo)液體，該第一儲(chǔ)液部61與介質(zhì)區(qū)域23連通;第一調(diào)溫部62與第一儲(chǔ)液部61 相連，用于對(duì)第一儲(chǔ)液部61內(nèi)的超聲波傳導(dǎo)液體進(jìn)行加熱或制冷。
[0051] 第二調(diào)溫機(jī)構(gòu)包括:第二儲(chǔ)液部71和第二調(diào)溫部72。上述第二儲(chǔ)液部71用于盛放 調(diào)溫液體，第二儲(chǔ)液部71與調(diào)溫盤管5連通;第二調(diào)溫部72與第二儲(chǔ)液部71相連，用于對(duì)第 二儲(chǔ)液部71內(nèi)的調(diào)溫液體進(jìn)行加熱或制冷。
[0052]更具體而言，上述第一儲(chǔ)液部的61可以設(shè)置有第一排液口和第一回液口，第一排 液口與外殼21的進(jìn)口 1 a連通，第一回液口與外殼21的出口 1 b連通，由此第一儲(chǔ)液部61內(nèi)的 液體流經(jīng)介質(zhì)區(qū)域23后還可重復(fù)利用。進(jìn)一步地，上述第一儲(chǔ)液部61的第一排液口與上述 進(jìn)口 la之間，或者第一儲(chǔ)液部61的第一回液口與上述出口 lb之間可以設(shè)置有循環(huán)栗。
[0053]類似的，上述第二儲(chǔ)液部71可以設(shè)置有第二排液口和第二回液口，第二排液口與 調(diào)溫盤管5的進(jìn)液口 5a連通，第二回液口與調(diào)溫盤管5的出液口 5b連通，由此第二儲(chǔ)液部71 內(nèi)的液體流程調(diào)溫盤管后還可重復(fù)利用。進(jìn)一步地，上述第二儲(chǔ)液部71的第二排液口與上 述進(jìn)液口 5a之間，以及第二儲(chǔ)液部71的第二回液口與上述出液口 5b之間可以設(shè)置有循環(huán) 栗。
[0054]作為本實(shí)施例的更優(yōu)選方案，上述分散裝置還包括溫度控制系統(tǒng)，具體而言，請(qǐng)參 見圖4,該溫度控制系統(tǒng)100包括:溫度接收單元101，用于接收溫度檢測(cè)裝置4發(fā)送的溫度數(shù) 據(jù);處理單元102,用于根據(jù)所述溫度數(shù)據(jù)控制第一調(diào)溫部62和/或第二調(diào)溫部72的工作狀 態(tài)。由此，溫度控制系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)調(diào)溫用液體溫度的自動(dòng)調(diào)節(jié)，進(jìn)而提高對(duì)分散腔內(nèi)溫度控 制的精度，有助于促進(jìn)反應(yīng)的順利進(jìn)行。
[0055] 請(qǐng)參見圖5,該圖示出了本實(shí)用新型實(shí)施例三提供的分散裝置的結(jié)構(gòu)。相對(duì)于上述 分散裝置，本實(shí)施例提供的分散裝置還包括有支架8。該支架8包括支撐主體部81和滾輪82。 該支撐主體部81用于支撐上述超聲發(fā)生裝置和分散室2;滾輪82設(shè)置于支撐主體部81的底 部。該分散裝置不僅可以用于支撐部件，而且底部設(shè)有滾輪82，因此方便移動(dòng)，以便于操作 者根據(jù)具體工況來(lái)調(diào)整分散室2等部件的設(shè)置位置。
[0056] 另外，請(qǐng)參見圖6,該分散裝置還優(yōu)選設(shè)置有升降機(jī)構(gòu)9,該升降機(jī)構(gòu)的升降端91與 攪拌機(jī)構(gòu)相連。由此，可以通過控制升降機(jī)構(gòu)9的升降端91的升降，來(lái)調(diào)節(jié)攪拌機(jī)構(gòu)的位置。 例如，當(dāng)分散完成，將分散腔內(nèi)的物料取出后，需要對(duì)分散腔進(jìn)行清洗，此時(shí)可以通過控制 升降端91提升，進(jìn)而帶動(dòng)攪拌機(jī)構(gòu)提升，使攪拌機(jī)構(gòu)的攪拌桿3脫離分散腔，此時(shí)操作人員 便可方便的將內(nèi)室22取出，對(duì)其分散腔進(jìn)行清洗。
[0057]請(qǐng)參見圖1至圖3以及圖5至圖6,上述實(shí)施例提供的分散裝置中，分散室還優(yōu)選包 括保溫層24,該保溫層24套設(shè)于外殼21的外圍。該保溫層24用于降低分散室內(nèi)物料與分散 裝置的外界進(jìn)行熱交換，以穩(wěn)定分散腔內(nèi)物料體系的溫度。保溫層24可以為聚苯乙烯泡沫 層、聚氨酯泡沫層、巖棉層、玻璃棉毯層等。
[0058]另外，為了方便進(jìn)料，上述分散裝置還可以設(shè)置有進(jìn)料管10,進(jìn)料管10用于將物料 導(dǎo)入到分散腔內(nèi)。該進(jìn)料管10的個(gè)數(shù)可以為一個(gè)、兩個(gè)或多個(gè)，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以結(jié)合具 體工況進(jìn)行選擇。
[0059] 為了防止在分散過程中，分散腔內(nèi)的物料外濺，上述分散裝置還優(yōu)選設(shè)置有上蓋 12,該上蓋12罩設(shè)于分散室2的頂部。該上蓋12設(shè)置有可供攪拌機(jī)構(gòu)的攪拌桿3穿設(shè)的攪拌 孔。另外，對(duì)于設(shè)置有上述進(jìn)料管10的情況，上蓋12還優(yōu)選開設(shè)有可供進(jìn)料管10穿設(shè)的進(jìn)料 孔。設(shè)置上蓋12能夠有效的防止物料外濺，一方面不影響產(chǎn)率，另一方面，對(duì)于具有腐蝕性 的物料，也防止物料濺出有與人體相接觸，提高了安全性能。
[0060] 本實(shí)用新型另一實(shí)施例還提供一種石墨烯材料生產(chǎn)系統(tǒng)，該生產(chǎn)系統(tǒng)設(shè)置有上述 任一實(shí)施例提供的分散裝置。
[0061] 上述石墨烯材料生產(chǎn)系統(tǒng)可以依次包括：
[0062] 上述分散裝置，用于對(duì)石墨原料進(jìn)行超聲攪拌分散；以及對(duì)超聲分散后的石墨原 料進(jìn)行插層氧化，得到氧化石墨;還用于對(duì)氧化石墨進(jìn)行超聲攪拌剝離，得到氧化石墨烯；
[0063] 純化裝置，用于對(duì)上述氧化石墨烯固液混合料進(jìn)行提純，得到氧化石墨烯；
[0064]干燥裝置，用于將氧化石墨烯物料進(jìn)行干燥；
[0065] 粉碎裝置，用于將干燥后的氧化石墨烯進(jìn)行粉碎，得到氧化石墨烯粉體；
[0066] 高溫還原裝置，用對(duì)將氧化石墨烯粉體進(jìn)行還原，得到石墨烯粉體。
[0067] 上述石墨烯材料生產(chǎn)系統(tǒng)具體可以用于制備石墨烯和官能化石墨烯，上述官能化 石墨烯例如，氧化石墨烯、氨基化石墨烯、羧基化石墨烯、磺酸化石墨烯、巰基化石墨烯、氰 基石墨烯、硝基石墨烯、硼酸基石墨烯、磷酸基石墨烯、羥基化石墨烯、巰基化石墨烯、甲基 化石墨烯、烯丙基化石墨烯、三氟甲基化石墨烯、十二烷基化石墨烯、十八烷基化石墨烯、氟 化石墨稀、溴化石墨稀、氯化石墨稀及碘化石墨稀等。
[0068] 由于上述分散裝置具有適用性廣，物料分散均勻，有助于促進(jìn)物料反應(yīng)完全的優(yōu) 點(diǎn)，因此設(shè)置有該分散裝置的石墨烯生產(chǎn)系統(tǒng)具有產(chǎn)品品質(zhì)均一性好的優(yōu)點(diǎn)。
[0069]以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本 實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、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. 一種分散裝置，其特征在于，包括:超聲發(fā)生機(jī)構(gòu)、分散室(2)和攪拌機(jī)構(gòu)； 所述超聲發(fā)生機(jī)構(gòu)的超聲波振板(1)與所述分散室(2)的外表面相接觸； 所述分散室(2)設(shè)置有分散腔，所述攪拌機(jī)構(gòu)的攪拌桿(3)延伸入所述分散腔內(nèi)。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的分散裝置，其特征在于，還包括支架(8)，所述支架(8)包括支 撐主體部(81)和滾輪(82);所述支撐主體部(81)用于支撐所述超聲發(fā)生裝置和分散室(2); 所述滾輪(82)設(shè)置于所述支撐主體部(81)的底部。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的分散裝置，其特征在于，還包括升降機(jī)構(gòu)（9)，所述升降機(jī)構(gòu) (9)設(shè)置的升降端(91)與所述攪拌機(jī)構(gòu)相連。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的分散裝置，其特征在于，還包括溫度檢測(cè)裝置(4)，所述溫度 檢測(cè)裝置(4)的檢測(cè)端延伸入所述分散腔內(nèi)。5. 根據(jù)權(quán)利要求1至4任意一項(xiàng)所述的分散裝置，其特征在于， 所述分散室(2)包括外殼(21)和內(nèi)室(22); 所述外殼(21)為金屬外殼;所述內(nèi)室（22)形成有所述分散腔，所述內(nèi)室（22)的內(nèi)表面 形成有耐腐蝕層； 所述外殼（21)與所述內(nèi)室（22)之間形成有用于容納用于超聲波傳導(dǎo)液體介質(zhì)的介質(zhì) 區(qū)域(23)。6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的分散裝置，其特征在于，還包括調(diào)溫盤管（5);所述調(diào)溫盤管 (5)設(shè)置于所述內(nèi)室(22)的外圍；所述調(diào)溫盤管(5)用于容納調(diào)溫液體。7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的分散裝置，其特征在于，還包括第一調(diào)溫機(jī)構(gòu)和/或第二調(diào)溫 機(jī)構(gòu)； 所述第一調(diào)溫機(jī)構(gòu)包括:第一儲(chǔ)液部(61)，用于盛放所述超聲波傳導(dǎo)液體，所述第一儲(chǔ) 液部(61)與所述介質(zhì)區(qū)域(23)連通;第一調(diào)溫部(62)，與所述第一儲(chǔ)液部(61)相連，用于對(duì) 所述第一儲(chǔ)液部(61)內(nèi)的超聲波傳導(dǎo)液體進(jìn)行加熱或制冷； 所述第二調(diào)溫機(jī)構(gòu)包括:第二儲(chǔ)液部(71)，用于盛放調(diào)溫液體，所述第二儲(chǔ)液部(71)與 所述調(diào)溫盤管（5)連通;第二調(diào)溫部（72)，與所述第二儲(chǔ)液部（71)相連，用于對(duì)所述第二儲(chǔ) 液部(71)內(nèi)的調(diào)溫液體進(jìn)行加熱或制冷。8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的分散裝置，其特征在于，還包括溫度控制系統(tǒng)（100)，所述溫度 控制系統(tǒng)（100)包括:溫度接收單元(101)單元，用于接收所述溫度檢測(cè)裝置(4)發(fā)送的溫度 數(shù)據(jù);處理單元（102)，用于根據(jù)所述溫度數(shù)據(jù)控制所述第一調(diào)溫部(62)和/或第二調(diào)溫部 (72)的工作狀態(tài)。9. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的分散裝置，其特征在于，所述分散室(2)還包括保溫層(24)，所 述保溫層(24)套設(shè)于所述外殼(21)外圍。10. -種石墨烯材料生產(chǎn)系統(tǒng)，其特征在于，設(shè)置有權(quán)利要求1至9任意一項(xiàng)所述的分散 裝置。
【文檔編號(hào)】B01J19/10GK205586930SQ201620304992
【公開日】2016年9月21日
【申請(qǐng)日】2016年4月13日
【發(fā)明人】張麟德
【申請(qǐng)人】張麟德