CN106115661B - 一种碳纳米管分散体的收集装置 - Google Patents

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李少龙
张爱凤
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Abstract

本发明公开一种碳纳米管分散体的收集装置，属于碳纳米管的分散领域。该收集装置由碳纳米管分散体流通管道、定向运输装置和收集喷淋装置组成。定向运输装置主要由定向运输装置外壳、高压电源、接地装置、电极组成；收集喷淋装置主要由水泵、喷嘴、多孔滤网、收集喷淋装置外壳、进排水管道系统、收集筒组成；碳纳米管分散体流通管道位于定向运输装置内部，定向运输装置和收集喷淋装置由管道连接。定向运输装置会产生定向移动的带电粒子气流，牵引碳纳米管分散体至收集喷淋装置，收集筒内部装有多孔滤网，通过分离收集筒与收集喷淋装置外壳，可以获得冲刷后汇聚在多孔滤网上的碳纳米管分散体。

Description

一种碳纳米管分散体的收集装置
技术领域
本发明涉及碳纳米管分散体的收集，特别涉及到一种利用气相分散法得到碳纳米管分散体的收集装置，属于纳米材料的分散领域。
背景技术
碳纳米管，是石墨片按照一定螺旋角卷曲而成的、直径为纳米级的管状物质。其有非常大的长径比，沿着长度方向的热交换性能很高，而相对的其垂直方向的热交换性能较低，通过合适的取向，碳纳米管可以合成各向异性的热传导材料。由于碳纳米管之间较大的范德华引力、巨大的比表面积、非常高的长径比，一般情况下碳纳米管以纠缠团聚体状态存在，此种特点致使碳纳米管分散体的收集过程中，碳纳米管有一定程度的团聚发生，影响材料整体性能。
中国发明专利CN104671230A提供了一种浮动催化剂法生长的单壁碳纳米管薄膜的连续收集方法与专用装置，通过在不改变任何生长条件的前提下，在各种薄膜基底表面直接、连续收集高质量单壁碳纳米管薄膜。该种装置虽实现数英寸级别、密度可控且均匀的单壁碳纳米管薄膜的连续收集，但由于工作过程中不能定量收集碳纳米管分散体，影响实际工艺设备的大批量使用。
发明内容
针对现有技术的不足之处，本发明将提供一种利用气相分散法得到碳纳米管分散体的收集装置，可以达到稳定收集碳纳米管分散体的效果，利用碳纳米管分散体与水互不相容的特性，可用水冲刷集聚在装置内壁上的碳纳米管分散体，起到良好的收集作用，同时利用水易获得、无污染的特性，能更好地满足生产实践中碳纳米管分散体定量收集的需求。解决了现有收集技术中碳纳米管分散体的存在的易团聚、操作不便等问题。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种碳纳米管分散体的收集装置，主要由碳纳米管分散体流通管道、定向运输装置和收集喷淋装置组成。定向运输装置主要由定向运输装置外壳、高压电源、接地装置、电极组成；收集喷淋装置主要包括水泵、喷嘴、多孔滤网、收集喷淋装置外壳、进排水管道系统、收集筒组成；碳纳米管分散体流通管道位于定向运输装置内部，定向运输装置和收集喷淋装置由管道连接。
电极固定在定向运输装置外壳上，与高压电源相连接；接地装置位于收集喷淋装置内部，且正对电极。通过高压电源在电极与接地装置所夹空间内产生强电场，从而产生定向移动的带电粒子气流，牵引从碳纳米管分散体流通管道流出的碳纳米管分散体至收集喷淋装置；收集喷淋装置上端接有进水管道，并且与收集筒底部的排水管道和水泵共同组成进排水管道系统；进水管道管口处连有喷嘴，对收集喷淋装置外壳内集聚的碳纳米管分散体产生喷淋冲刷作用；收集筒位于收集喷淋装置外壳的下部，收集筒内部装有多孔滤网，收集筒的底部与排水管道相连。通过分离收集筒与收集喷淋装置外壳，可以获得冲刷后汇聚在多孔滤网上的碳纳米管分散体。
本发明的有益效果是：提供了一种有效收集碳纳米管分散体的装置。本发明对碳纳米管分散体收集效果良好且效率高，装置简单，控制方便，使用及维护成本低。
附图说明
附图1是本发明结构示意图。
附图中：1.碳纳米管分散体流通管道，2.高压电源，3.电极，4.定向运输装置外壳，5.收集喷淋装置外壳，6.进排水管系统，7.喷嘴，8.管道，9.水泵，10.收集筒，11.接地装置，12.多孔滤网。
具体实施方式
下面结合附图1对本发明进一步说明具体的实施方法：
一种碳纳米管分散体的收集装置，主要由碳纳米管分散体流通管道、定向运输装置和收集喷淋装置组成。定向运输装置主要由定向运输装置外壳(4)、高压电源(2)、接地装置(11)、电极(3)组成；收集喷淋装置主要包括水泵(9)、喷嘴(7)、多孔滤网(12)、收集喷淋装置外壳(5)、进排水管道系统(6)、收集筒(10)组成；碳纳米管分散体流通管道(1)位于定向运输装置内部，定向运输装置和收集喷淋装置由管道(8)连接。
电极(3)固定在定向运输装置外壳(4)上，与高压电源(2)相连接；接地装置(11)位于收集喷淋装置内部，且正对电极(3)。通过高压电源(2)在电极(3)与接地装置(11)所夹空间内产生强电场，从而产生定向移动的带电粒子气流，牵引从碳纳米管分散体流通管道(1)流出的碳纳米管分散体至收集喷淋装置；收集喷淋装置上端接有进水管道，并且与收集筒底部的排水管道和水泵共同组成进排水管道系统(6)；进水管道管口处连有喷嘴(7)，对收集喷淋装置外壳(5)内集聚的碳纳米管分散体产生喷淋冲刷作用；收集筒位于收集喷淋装置外壳的下部，收集筒内部装有多孔滤网，收集筒(10)的底部与排水管道相连。通过分离收集筒(10)与收集喷淋装置外壳(5)，可以获得冲刷后汇聚在多孔滤网(12)上的碳纳米管分散体。
本发明的工作原理和工作过程为：
接通高压电源(2)，碳纳米管分散体流通管道(1)内运动的碳纳米管分散体随热气流上升时，受电极(3)与接地装置(11)所产生的强电场而形成定向移动的气流牵引，通过通道(8)进入右侧的收集喷淋装置，当收集喷淋装置内壁聚集一定量的碳纳米管分散体时，水泵(9)工作，在喷嘴(7)产生斜向上的水流，将碳纳米管分散体沿收集喷淋装置外壳(5)内壁整体冲刷到下部收集筒(10)内的多孔滤网(12)上，因为碳纳米管与水互不相容，因此水流会通过多孔滤网(12)进入收集筒(10)底部的排水管道，碳纳米管分散体不能穿过多孔滤网(12)而聚集在上面。分离收集筒(10)与收集喷淋装置外壳(5)，即可取出碳纳米管分散体，完成收集工作。

Claims (1)

1.一种碳纳米管分散体的收集装置，主要由碳纳米管分散体流通管道、定向运输装置和收集喷淋装置组成；定向运输装置主要由定向运输装置外壳(4)、高压电源(2)、管道(8)、接地装置(11)、电极 (3)组成；收集喷淋装置主要由水泵(9)、喷嘴(7)、多孔滤网(12)、收集喷淋装置外壳(5)、进排水管道系统(6)、收集筒(10)组成；电极(3)固定在定向运输装置外壳(4)上，且位于碳纳米管分散体流通管道(1)的上部，与高压电源(2)相连接；电极(3)正对管道(8)进口；接地装置(11)位于收集喷淋装置内部；管道(8)连接收集喷淋装置外壳(5)与定向运输装置外壳(4)，并且外沿四周伸进收集喷淋装置外壳(5)内部；进排水管道与水泵(9)连接组成进排水管道系统(6)，进水管道管口处连有喷嘴(7)，对收集喷淋装置外壳(5)内集聚的碳纳米管分散体产生喷淋冲刷作用；收集筒(10)位于收集喷淋装置外壳(5)的下部，收集筒(10)内部装有多孔滤网(12)，收集筒的底部与排水管道相连。
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