CN111847428A - 一种碳纳米管的酸化处理装置及处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种碳纳米管的酸化处理装置，包括筒体，所述筒体的上表面分别固定连接有进料漏斗和保护罩，所述保护罩的内壁固定连接有固定环，所述固定环的内壁固定连接有驱动电机；本发明还提出一种碳纳米管的酸化处理方法，包括以下步骤：S1、打开筒门，将碳纳米管放在第二隔板的表面，并关闭筒门，密封筒体，通过进料漏斗往筒体的内部添加浓硫酸和浓硝酸；S2、启动驱动电机，使驱动电机通过传动杆带动搅拌扇叶转动，搅拌筒体内部第一隔板表面上的混合酸。该碳纳米管的酸化处理装置，通过设置固定板、超声波发射器、超声波接收器、加热板、电源连接管、温控器、出料管和控制阀门，从而达到便于对碳纳米管进行酸化处理的效果。
Description
技术领域
本发明涉及碳纳米管技术领域，具体为一种碳纳米管的酸化处理装置及处理方法。
背景技术
碳纳米管作为一维纳米材料，重量轻，六边形结构连接完美，具有许多异常的力学、电学和化学性能。近些年随着碳纳米管及纳米材料研究的深入其广阔的应用前景也不断地展现出来，碳纳米管，又名巴基管，是一种具有特殊结构的一维量子材料。碳纳米管主要由呈六边形排列的碳原子构成数层到数十层的同轴圆管。并且根据碳六边形沿轴向的不同取向可以将其分成锯齿形、扶手椅型和螺旋型三种，其中螺旋型的碳纳米管具有手性，而锯齿形和扶手椅型碳纳米管没有手性。
而目前的碳纳米管的酸化处理装置在处理酸钠米管时，由于酸化工序较为复杂，导致降低了碳纳米管的酸化效率。
发明内容
本发明的目的在于提供一种碳纳米管的酸化处理装置及处理方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种碳纳米管的酸化处理装置，包括筒体，所述筒体的上表面分别固定连接有进料漏斗和保护罩，所述保护罩的内壁固定连接有固定环，所述固定环的内壁固定连接有驱动电机，所述驱动电机输出轴底端固定连接有传动杆，所述传动杆的表面分别固定连接有搅拌扇叶和限位盘，所述筒体的内壁分别固定连接有第一隔板和第二隔板，所述第一隔板的上表面开设有出料孔，所述出料孔的内壁固定连接有电磁阀门，所述电磁阀门的侧面电连接有控制开关，所述第一隔板的下表面两侧均固定连接有固定板，且两个固定板的相对面分别固定连接有超声波发射器和超声波接收器，所述第二隔板的上表面固定连接有加热板，所述加热板的下表面固定连接有电源连接管，且加热板的下表面通过电源连接管固定连接有温控器。
优选的，所述第二隔板的上表面开设有圆环槽，所述圆环槽的内底壁固定连接有出料管，所述出料管的出料端表面固定连接有控制阀门，所述筒体的内底壁分别固定连接有控制器和蓄电池，所述筒体的下表面固定连接有支撑托板，所述支撑托板的下表面四角均固定连接有支撑柱。
优选的，所述筒体的上表面保护罩的两侧均设置有进料漏斗，且两个进料漏斗的底端均贯穿筒体的上表面并延伸至筒体的内部，所述保护罩内部的驱动电机的输出轴底端贯穿筒体的上表面并延伸至筒体的内底壁与传动杆的顶端固定连接，且传动杆表面的限位盘表面与筒体的内顶壁转动连接。
优选的，所述第一隔板和第二隔板的形状均为圆盘形，且第一隔板和第二隔板相互平行，所述控制开关的侧面与筒体的侧面固定连接。
优选的，两个所述固定板的相向面分别与筒体的内壁两侧固定连接，且两个固定板的下表面分别与第二隔板的上表面两侧固定连接，且筒体的侧面固定连接有与固定板侧面超声波接收器电连接的控制面板。
优选的，所述电源连接管的形状为反L型，且电源连接管的一端贯穿第二隔板的表面并延伸至筒体的侧面与温控器的侧面固定连接，所述温控器的侧面与筒体的侧面固定连接，且温控器位于控制开关的下方。
优选的，所述出料管的出料端贯穿第二隔板表面的圆环槽内底壁并延伸至筒体的侧面，且出料管的形状为Y字形，所述出料管的进料端数量为两个。
优选的，所述第二隔板的下表面与筒体的内底壁之间形成设备腔，且控制器和蓄电池均位于设备腔的内部，所述控制器分别与温控器、控制面板和蓄电池电连接。
优选的，所述支撑托板的形状为圆盘型，且支撑托板的表面与筒体的下表面直径相同，所述支撑托板底部的四角支撑柱的底部均固定连接有橡胶层，所述筒体的正面转动连接有筒门，且筒门的表面固定连接有橡胶密封环，所述筒门的正面固定连接有把手。
本发明还提出一种碳纳米管的酸化处理方法，包括以下步骤：
S1、打开筒门，将碳纳米管放在第二隔板的表面，并关闭筒门，密封筒体，通过进料漏斗往筒体的内部添加浓硫酸和浓硝酸；
S2、启动驱动电机，使驱动电机通过传动杆带动搅拌扇叶转动，搅拌筒体内部第一隔板表面上的混合酸；
S3、通过控制开关控制电磁阀门的开启，使混合酸液经过第一隔板进入到第二隔板的表面，通过控制筒体侧面的控制面板，控制超声波发射器和超声波接收器，使其对第一隔板和第二隔板之间的处理腔内部的碳纳米管进行超声处理；
S4、通过温控器控制加热板的温度，使加热板对第一隔板和第二隔板之间的处理腔内部混合酸液进行加热，使热酸液对碳纳米管进行热处理，通过控制阀门打开出料管，排出酸液，打开筒门，取出碳纳米管。
有益效果
本发明提供了一种碳纳米管的酸化处理装置，具备以下有益效果：
1.该碳纳米管的酸化处理装置，通过设置固定板、超声波发射器和超声波接收器，便于对第一隔板和第二隔板之间的处理腔内部的碳纳米管进行超声处理，通过设置加热板、电源连接管和温控器，便于通过温控器控制加热板的温度，使加热板对第一隔板和第二隔板之间的处理腔内部混合酸液进行加热，通过设置出料管和控制阀门，便于排出酸液，通过设置密封筒门，便于存取酸钠米管，从而达到便于对碳纳米管进行酸化处理的效果。
2.该碳纳米管的酸化处理装置，通过设置筒体和进料漏斗，便于往筒体的内部添加浓硫酸和浓硝酸，通过设置驱动电机、传动杆和搅拌扇叶，便于搅拌筒体内部的混合酸，通过设置第一隔板、出料孔、电磁阀门和控制开关，便于通过控制开关控制电磁阀门的开启，使混合酸液经过第一隔板进入到第二隔板的表面，从而达到该碳纳米管的酸化处理装置具有自动混合酸液的效果。
附图说明
图1为本发明结构正剖示意图；
图2为本发明结构正视示意图；
图3为本发明结构图1中A处放大示意图；
图4为本发明结构图1中B处放大示意图；
图5为本发明结构俯视示意图。
图中：1筒体、2进料漏斗、3保护罩、4固定环、5驱动电机、6传动杆、7搅拌扇叶、8限位盘、9第一隔板、10第二隔板、11出料孔、12电磁阀门、13控制开关、14固定板、15超声波发射器、16超声波接收器、17加热板、18电源连接管、19温控器、20圆环槽、21出料管、22控制阀门、23支撑托板、24支撑柱。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-5，本发明提供一种技术方案：一种碳纳米管的酸化处理装置，包括筒体1，筒体1的正面转动连接有筒门，且筒门的表面固定连接有橡胶密封环，筒门的正面固定连接有把手，筒体1的上表面分别固定连接有进料漏斗2和保护罩3，筒体1的上表面保护罩3的两侧均设置有进料漏斗2，且两个进料漏斗2的底端均贯穿筒体1的上表面并延伸至筒体1的内部，保护罩3的内壁固定连接有固定环4，固定环4的内壁固定连接有驱动电机5，驱动电机5输出轴底端固定连接有传动杆6，传动杆6的表面分别固定连接有搅拌扇叶7和限位盘8，保护罩3内部的驱动电机5的输出轴底端贯穿筒体1的上表面并延伸至筒体1的内底壁与传动杆6的顶端固定连接，且传动杆6表面的限位盘8表面与筒体1的内顶壁转动连接。
筒体1的内壁分别固定连接有第一隔板9和第二隔板10，第一隔板9和第二隔板10的形状均为圆盘形，且第一隔板9和第二隔板10相互平行，第一隔板9的上表面开设有出料孔11，出料孔11的内壁固定连接有电磁阀门12，电磁阀门12的侧面电连接有控制开关13，控制开关13的侧面与筒体1的侧面固定连接，第一隔板9的下表面两侧均固定连接有固定板14，两个固定板14的相向面分别与筒体1的内壁两侧固定连接，且两个固定板14的下表面分别与第二隔板10的上表面两侧固定连接，且两个固定板14的相对面分别固定连接有超声波发射器15和超声波接收器16，筒体1的侧面固定连接有与固定板14侧面超声波接收器16电连接的控制面板。
通过设置筒体1和进料漏斗2，便于往筒体1的内部添加浓硫酸和浓硝酸，通过设置驱动电机5、传动杆6和搅拌扇叶7，便于搅拌筒体1内部的混合酸，通过设置第一隔板9、出料孔11、电磁阀门12和控制开关13，便于通过控制开关13控制电磁阀门12的开启，使混合酸液经过第一隔板9表面上的出料孔11进入到第二隔板10的表面，从而达到该碳纳米管的酸化处理装置具有自动混合酸液的效果。
第二隔板10的上表面固定连接有加热板17，加热板17的下表面固定连接有电源连接管18，且加热板17的下表面通过电源连接管18固定连接有温控器19，电源连接管18的形状为反L型，且电源连接管18的一端贯穿第二隔板10的表面并延伸至筒体1的侧面与温控器19的侧面固定连接，温控器19的侧面与筒体1的侧面固定连接，且温控器19位于控制开关13的下方，第二隔板10的下表面与筒体1的内底壁之间形成设备腔，且控制器和蓄电池均位于设备腔的内部，控制器分别与温控器19、控制面板和蓄电池电连接。
第二隔板10的上表面开设有圆环槽20，圆环槽20的内底壁固定连接有出料管21，出料管21的出料端贯穿第二隔板10表面的圆环槽20内底壁并延伸至筒体1的侧面，且出料管21的形状为Y字形，出料管21的进料端数量为两个，出料管21的出料端表面固定连接有控制阀门22，筒体1的内底壁分别固定连接有控制器和蓄电池，筒体1的下表面固定连接有支撑托板23，支撑托板23的下表面四角均固定连接有支撑柱24，支撑托板23的形状为圆盘型，且支撑托板23的表面与筒体1的下表面直径相同，支撑托板23底部的四角支撑柱24的底部均固定连接有橡胶层。
通过设置固定板14、超声波发射器15和超声波接收器16，便于对第一隔板9和第二隔板10之间的处理腔内部的碳纳米管进行超声处理，通过设置加热板17、电源连接管18和温控器19，便于通过温控器19控制加热板17的温度，使加热板17对第一隔板9和第二隔板10之间的处理腔内部混合酸液进行加热，通过设置出料管21和控制阀门22，便于排出酸液，通过设置密封筒门，便于存取酸钠米管，从而达到便于对碳纳米管进行酸化处理的效果。
本发明还提出一种碳纳米管的酸化处理方法，包括以下步骤：
S1、打开筒门，将碳纳米管放在第二隔板10的表面，并关闭筒门，密封筒体1，通过进料漏斗2往筒体1的内部添加浓硫酸和浓硝酸；
S2、启动驱动电机5，使驱动电机5通过传动杆6带动搅拌扇叶7转动，搅拌筒体1内部第一隔板9表面上的混合酸；
S3、通过控制开关13控制电磁阀门12的开启，使混合酸液经过第一隔板9进入到第二隔板10的表面，通过控制筒体1侧面的控制面板，控制超声波发射器15和超声波接收器16，使其对第一隔板9和第二隔板10之间的处理腔内部的碳纳米管进行超声处理；
S4、通过温控器19控制加热板17的温度，使加热板17对第一隔板9和第二隔板10之间的处理腔内部混合酸液进行加热，使热酸液对碳纳米管进行热处理，通过控制阀门22打开出料管21，排出酸液，打开筒门，取出碳纳米管。
工作原理：在使用碳纳米管的酸化处理装置时，打开筒门，使碳纳米管放在第二隔板10的表面，并关闭筒门，密封筒体1，通过进料漏斗2往筒体1的内部添加浓硫酸和浓硝酸，启动驱动电机5，使驱动电机5通过传动杆6带动搅拌扇叶7转动，搅拌筒体1内部第一隔板9表面上的混合酸，再通过控制开关13控制电磁阀门12的开启，使混合酸液经过第一隔板9进入到第二隔板10的表面，通过控制筒体1侧面的控制面板，便于控制超声波发射器15和超声波接收器16，使其对第一隔板9和第二隔板10之间的处理腔内部的碳纳米管进行超声处理，再通过温控器19控制加热板17的温度，使加热板17对第一隔板9和第二隔板10之间的处理腔内部混合酸液进行加热，使热酸液对碳纳米管进行热处理，通过控制阀门22打开出料管21，排出酸液，打开筒门，取出碳纳米管，从而达到便于对碳纳米管进行酸化处理的效果。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (10)
1.一种碳纳米管的酸化处理装置，包括筒体(1)，其特征在于：所述筒体(1)的上表面分别固定连接有进料漏斗(2)和保护罩(3)，所述保护罩(3)的内壁固定连接有固定环(4)，所述固定环(4)的内壁固定连接有驱动电机(5)，所述驱动电机(5)输出轴底端固定连接有传动杆(6)，所述传动杆(6)的表面分别固定连接有搅拌扇叶(7)和限位盘(8)，所述筒体(1)的内壁分别固定连接有第一隔板(9)和第二隔板(10)，所述第一隔板(9)的上表面开设有出料孔(11)，所述出料孔(11)的内壁固定连接有电磁阀门(12)，所述电磁阀门(12)的侧面电连接有控制开关(13)，所述第一隔板(9)的下表面两侧均固定连接有固定板(14)，且两个固定板(14)的相对面分别固定连接有超声波发射器(15)和超声波接收器(16)，所述第二隔板(10)的上表面固定连接有加热板(17)，所述加热板(17)的下表面固定连接有电源连接管(18)，且加热板(17)的下表面通过电源连接管(18)固定连接有温控器(19)。
2.根据权利要求1所述的一种碳纳米管的酸化处理装置，其特征在于：所述第二隔板(10)的上表面开设有圆环槽(20)，所述圆环槽(20)的内底壁固定连接有出料管(21)，所述出料管(21)的出料端表面固定连接有控制阀门(22)，所述筒体(1)的内底壁分别固定连接有控制器和蓄电池，所述筒体(1)的下表面固定连接有支撑托板(23)，所述支撑托板(23)的下表面四角均固定连接有支撑柱(24)。
3.根据权利要求1所述的一种碳纳米管的酸化处理装置，其特征在于：所述筒体(1)的上表面保护罩(3)的两侧均设置有进料漏斗(2)，且两个进料漏斗(2)的底端均贯穿筒体(1)的上表面并延伸至筒体(1)的内部，所述保护罩(3)内部的驱动电机(5)的输出轴底端贯穿筒体(1)的上表面并延伸至筒体(1)的内底壁与传动杆(6)的顶端固定连接，且传动杆(6)表面的限位盘(8)表面与筒体(1)的内顶壁转动连接。
4.根据权利要求1所述的一种碳纳米管的酸化处理装置，其特征在于：所述第一隔板(9)和第二隔板(10)的形状均为圆盘形，且第一隔板(9)和第二隔板(10)相互平行，所述控制开关(13)的侧面与筒体(1)的侧面固定连接。
5.根据权利要求1所述的一种碳纳米管的酸化处理装置，其特征在于：两个所述固定板(14)的相向面分别与筒体(1)的内壁两侧固定连接，且两个固定板(14)的下表面分别与第二隔板(10)的上表面两侧固定连接，所述筒体(1)的侧面固定连接有与固定板(14)侧面超声波接收器(16)电连接的控制面板。
6.根据权利要求1所述的一种碳纳米管的酸化处理装置，其特征在于：所述电源连接管(18)的形状为反L型，且电源连接管(18)的一端贯穿第二隔板(10)的表面并延伸至筒体(1)的侧面与温控器(19)的侧面固定连接，所述温控器(19)的侧面与筒体(1)的侧面固定连接，且温控器(19)位于控制开关(13)的下方。
7.根据权利要求2所述的一种碳纳米管的酸化处理装置，其特征在于：所述出料管(21)的出料端贯穿第二隔板(10)表面的圆环槽(20)内底壁并延伸至筒体(1)的侧面，且出料管(21)的形状为Y字形，所述出料管(21)的进料端数量为两个。
8.根据权利要求1所述的一种碳纳米管的酸化处理装置，其特征在于：所述第二隔板(10)的下表面与筒体(1)的内底壁之间形成设备腔，且控制器和蓄电池均位于设备腔的内部，所述控制器分别与温控器(19)、控制面板和蓄电池电连接。
9.根据权利要求2所述的一种碳纳米管的酸化处理装置，其特征在于：所述支撑托板(23)的形状为圆盘型，且支撑托板(23)的表面与筒体(1)的下表面直径相同，所述支撑托板(23)底部的四角支撑柱(24)的底部均固定连接有橡胶层，所述筒体(1)的正面转动连接有筒门，且筒门的表面固定连接有橡胶密封环，所述筒门的正面固定连接有把手。
10.一种碳纳米管的酸化处理方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1、打开筒门，将碳纳米管放在第二隔板(10)的表面，并关闭筒门，密封筒体(1)，通过进料漏斗(2)往筒体(1)的内部添加浓硫酸和浓硝酸；
S2、启动驱动电机(5)，使驱动电机(5)通过传动杆(6)带动搅拌扇叶(7)转动，搅拌筒体(1)内部第一隔板(9)表面上的混合酸；
S3、通过控制开关(13)控制电磁阀门(12)的开启，使混合酸液经过第一隔板(9)进入到第二隔板(10)的表面，通过控制筒体(1)侧面的控制面板，控制超声波发射器(15)和超声波接收器(16)，使其对第一隔板(9)和第二隔板(10)之间的处理腔内部的碳纳米管进行超声处理；
S4、通过温控器(19)控制加热板(17)的温度，使加热板(17)对第一隔板(9)和第二隔板(10)之间的处理腔内部混合酸液进行加热，使热酸液对碳纳米管进行热处理，通过控制阀门(22)打开出料管(21)，排出酸液，打开筒门，取出碳纳米管。
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| CN (1) | CN111847428A (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114939372A (zh) * | 2022-07-01 | 2022-08-26 | 江西科技学院 | 一种碳纳米管分散装置和方法 |
| CN116062737A (zh) * | 2022-12-07 | 2023-05-05 | 青岛昊鑫新能源科技有限公司 | 一种碳纳米管酸化处理设备 |
Citations (3)
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|---|---|---|---|---|
| CN206544907U (zh) * | 2017-03-13 | 2017-10-10 | 咸阳师范学院 | 一种碳纳米管分散装置 |
| CN208229732U (zh) * | 2017-12-29 | 2018-12-14 | 福建未来药业有限公司 | 一种配酸釜 |
| CN110983211A (zh) * | 2019-12-10 | 2020-04-10 | 昆明理工大学 | 一种碳纳米管增强铜基复合材料的制备方法 |
-
2020
- 2020-08-07 CN CN202010787476.XA patent/CN111847428A/zh active Pending
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