CN115608057B - 一种石墨烯过滤材料制备方法及其制备装置 - Google Patents
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Abstract
本发明属于石墨烯材料制备领域，具体的说是一种石墨烯过滤材料制备方法及其制备装置，该方法步骤如下：S1：取煤质活性炭、分子筛或活性炭纤维中的一种或多种的混合物作为多孔载体，进而将多孔载体投入除粉组件内部，对多孔载体进行除粉处理，以减少杂质对活性炭的加工造成的影响；S2：将除粉处理完毕后的多孔载体放置入鼓风加热机中，对多孔载体进行预加热；通过驱动电机带动主动齿轮转动，进而可带动除粉滤筒转动对杂质进行筛分，同时可通过风扇叶片对杂质进行吸附，从而可使得杂质更好的落入集粉盒内部的结构设计，实现了可更加方便对多孔载体进行筛分的功能，有效的解决了多孔载体表面残留杂质，容易对多孔载体的改性加工效果较差的问题。
Description
技术领域
本发明属于石墨烯材料制备领域，具体的说是一种石墨烯过滤材料制备 方法及其制备装置。
背景技术
石墨烯过滤材料采用煤质活性炭、分子筛或活性炭纤维中的一种作为载 体，通过将纳米级别的氧化石墨烯分散成均一溶液，负载于多孔吸附材料的 大孔和介孔内壁中，利用氧化石墨烯上面创新接枝的多官能团效应和两亲性 实现对有害气体的广谱和高效吸附，以及抑菌杀毒效果实现对空气的净化。
公开号为CN108962623A的一项中国专利公开了一种石墨烯复合材料及其 制备方法和装置，该发明中石墨烯复合材料由以下原料制成：鳞片石墨粉、 H2SO4、NaNO3、KMnO4、H2O2、HCl、CoCl2·6H2O、Co(OH)2、MoS2、CO(NH2)2以及 去离子水，首先制备石墨烯悬浮液，将CoCl2·6H2O溶于石墨烯悬浮液，搅拌 15～25min，得到二次混合液。
在对活性炭原料进行改性加工时，当活性炭原料内部存在灰尘与杂质时， 在通过喷淋的方式对其改性的过程中，杂质容易对活性炭原料造成阻挡，对 活性炭原料的改性加工造成影响，导致活性炭原料的改性效果较差，导致制 成的石墨烯过滤材料的质量较差。
为此，本发明提供一种石墨烯过滤材料制备方法及其制备装置。
发明内容
为了弥补现有技术的不足，解决背景技术中所提出的至少一个技术问题。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：本发明所述的一种石墨烯 过滤材料制备方法，该方法步骤如下：
S1：取煤质活性炭、分子筛或活性炭纤维中的一种或多种的混合物作为 多孔载体，进而将多孔载体投入除粉组件内部，对多孔载体进行除粉处理， 以减少杂质对活性炭的加工造成的影响；
S2：将除粉处理完毕后的多孔载体放置入鼓风加热机中，对多孔载体进 行预加热；
S3：对改性所需的氧化石墨烯水溶液进行制备，首先取45-75份的98％ 的浓硫酸置于500mL的烧瓶或其他耐腐蚀反应釜中，对其进行冰浴15-30min， 待浓硫酸冰浴完成后，取10-30份鳞片石墨缓慢加入浓硫酸中，进而将容器 在冰浴条件下搅拌反应35-60min；
S4：待S3中的搅拌反应完成后，将容器内部的内部溶液缓慢加入55-100 份高锰酸钾与2-6份纳米银或纳米二氧化钛混制成的溶液中，在加入的过程 中，不断对溶液进行搅拌，此时溶液会逐渐变为绿色；
S5：将S4中的溶液置于40℃的水浴中，继续搅拌反应11-20h，直至溶 液变为土黄色粘稠浆液，最后变为糊状为止；
S6：待S5中的物质完全变为糊状后撤除水浴，进而分3-5次向溶液内部 加入纯水，每次加入纯水的量为70-120份，在加入纯水的过程中，需要在搅 拌条件下缓慢添加，避免温度增高超过80℃，待加完水后继续对溶液在40℃ 的环境下水浴加热1-2h，在水浴加热的过程中，需不断的对溶液进行搅拌， 待水浴加热完成后，不将溶液取出，继续向溶液内部加入35-50份30％浓度的双氧水，继续搅拌30min，待溶液由土黄色变为金黄色后，将溶液取出；
S7：对S6得到的金黄色溶液以3500-4500r/min的速度离心10-30min， 进而得到粘稠的黄色胶状物后，先后用5％浓度的稀盐酸与蒸馏水对胶状物进 行洗涤，洗涤完成后，将胶状物置于含有质量分数为0.1-1％的十二烷基磺酸 钠溶液中，经超声波分散成质量分数为3-5％的改性溶液；
S8：通过喷淋的方式使改性溶液对多孔载体进行改性，待改性完成后对 其进行加热烘干，从而可得到石墨烯过滤材料成品。
优选的，其中除粉组件的使用步骤如下：
T1：将多孔载体通过进料口投入除粉滤筒的内部后，启动驱动电机，使 得驱动电机带动主动齿轮转动；
T2：当主动齿轮转动时，可通过推动齿带动旋转套筒转动，进而对除粉 滤筒内部的多孔载体进行筛分，同时主动齿轮会带动风扇叶片转动，对杂质 进行吸附；
T3：在筛分的过程中，杂质粉尘会落入集粉盒的内部，进而对杂质粉尘 进行收集；
T4：当筛分完毕后，可开启出料口，将多孔载体排出，对多孔载体进行 收集。
一种石墨烯过滤材料制备装置，该制备装置适用于上述的一种石墨烯过 滤材料制备方法，其中S1中所述的除粉组件包括除粉滤筒；所述除粉滤筒的 底部设有转动底座；所述转动底座的顶部固接有旋转套筒；所述除粉滤筒转 动连接在旋转套筒的内部；所述旋转套筒的侧壁上固接有驱动电机；所述驱 动电机的输出端固接有主动齿轮；所述主动齿轮的侧面啮合有从动齿轮；所 述从动齿轮设置在对应除粉滤筒圆心的位置处；所述从动齿轮的侧面通过转 动轴固接有风扇叶片；所述除粉滤筒的内侧壁上固接有与主动齿轮啮合的推动齿；所述风扇叶片与除粉滤筒的内腔之间固接有若干个滤网架，且滤网架 之间固接有过滤网；所述除粉滤筒的另一侧侧壁上开设有进料口与出料口； 所述除粉滤筒的侧壁上固接有若干个导向块，且转动底座与旋转套筒的内部 开设有对应导向块的导向槽；所述转动底座的内部滑动连接有集粉盒；在工 作时，当需要对多孔载体进行除粉时，可将多孔载体通过进料口投入除粉滤 筒的内部，进而将进料口关闭，其后启动驱动电机，使得驱动电机带动主动齿轮转动，当主动齿轮转动时，主动齿轮可通过除粉滤筒内壁上与主动齿轮 啮合的推动齿带动除粉滤筒转动，进而可对除粉滤筒内部的多孔载体进行筛 分，从而可将多孔载体内部的杂质滤除，进而通过除粉滤筒侧壁上开设的滤 孔将杂质排出落入集粉盒的内部，进而可对杂质进行收集，当滤除完毕后， 可将出料口开启，进而可将除粉滤筒中的多孔载体倒出，进而将其收集起来， 同时当主动齿轮转动的过程中，可带动从动齿轮转动，进而可使得从动齿轮 带动风扇叶片转动，进而可对除粉滤筒内部的杂志进行吸引，使其吸附在滤网架之间固接的滤网上，当风扇叶片停止转动后，杂质可通过滤孔落入集粉 盒的内部，从而可使得杂质更好的落向除粉滤筒的滤孔处，使得杂质更好的 通过滤孔排出，同时通过滤网架之间固接的滤网，可对杂质进行阻挡，从而 可有效的避免杂质进入风扇叶片的转轴内部，通过驱动电机带动主动齿轮转 动，进而可带动除粉滤筒转动对杂质进行筛分，同时可通过风扇叶片对杂质 进行吸附，从而可使得杂质更好的落入集粉盒内部的结构设计，实现了可更加方便对多孔载体进行筛分的功能，有效的解决了多孔载体表面残留杂质， 容易对多孔载体的改性加工效果较差的问题。
优选的，所述导向块与转动底座之间设有防磨珠；所述导向块对应出料 口的位置处开设有放置腔；所述放置腔的内部放置有铁砂；在工作时，当导 向块在定位槽的内部转动时，通过防磨珠的滚动，可使得导向块与定位槽之 间的滑动摩擦变为滚动摩擦，从而可使得导向块与定位槽之间的摩擦力变小， 使得导向块与定位槽之间的磨损变小，同时当驱动电机停止工作后，放置腔内部填充的铁砂重量可带动除粉滤筒复位，从而可带动出料口朝向底部，使 得除粉滤筒内部的多孔载体更好的流出，同时当除粉滤筒带动导向块转动的过程中，导向块的转动可带动放置腔内部的晃动，进而可使得除粉滤筒的内 部产生震动，当除粉滤筒内部震动时，可通过震动对多孔载体进行筛分，从 而可使得多孔载体的筛分效果更好。
优选的，所述除粉滤筒的内侧壁上呈环形规律性固接有若干个搅拌片； 在工作时，当除粉滤筒带动除粉滤筒内部的多孔载体进行搅拌筛分时，搅拌 片可随除粉滤筒一同对除粉滤筒内部的多孔载体进行搅拌，从而可使得对多 孔载体的筛分效果更好。
优选的，所述搅拌片的侧壁上开设有若干个接触凹槽；在工作时，当搅 拌片对除粉滤筒内部的多孔载体进行搅拌时，接触凹槽可增加搅拌片与多孔 载体之间的接触面积，从而可使得搅拌片对多孔载体的搅拌筛分效果更好。
优选的，所述转动底座的内部滑动连接有敲击块，且敲击块顶部与转动 底座之间固接有弹簧；所述敲击块设置在对应除粉滤筒顶部的位置处；所述 导向块的顶部位置处开设有滑动凹槽；在工作时，当导向块转动到滑动凹槽 对应到敲击块的位置处时，弹簧会推动敲击块敲击在导向块的侧壁上，进而 可使得导向块内部产生震动，从而可使得震动传导到除粉滤筒的内部，进而可增加震动对多孔载体的筛分效果。
优选的，所述转动底座的内部通过扭簧转动连接有敲击杆；所述敲击杆 的末端位置处固接有拉板；所述敲击块的滑动腔与拉板的转动腔之间连接有 导气管；在工作时，当敲击块被弹簧推动敲击向导向块的侧壁时，敲击块可 通过导气管吸取拉板转动腔内部的空气，从而可将拉板吸附偏转，进而当敲 击块脱离滑动凹槽后，敲击块可将滑动腔内部的空气通过导气管导入拉板的转动腔内部，从而可使得扭簧推动敲击杆，使得敲击杆敲击在除粉滤筒的侧 壁上，从而可使得除粉滤筒的内部产生震动，进一步的增加除粉滤筒对多孔载体的筛分效果。
优选的，所述敲击杆为弧形设置，且敲击杆端部接触除粉滤筒时的切线 与除粉滤筒的侧壁垂直；在工作时，通过弧形设置的敲击杆，可使得敲击杆 敲击在除粉滤筒的侧壁上时的力度更大，从而可使得敲击产生的震动更大。
本发明的有益效果如下：
1.本发明所述的一种石墨烯过滤材料制备方法及其制备装置，通过驱动 电机带动主动齿轮转动，进而可带动除粉滤筒转动对杂质进行筛分，同时可 通过风扇叶片对杂质进行吸附，从而可使得杂质更好的落入集粉盒内部的结构设计，实现了可更加方便对多孔载体进行筛分的功能，有效的解决了多孔 载体表面残留杂质，容易对多孔载体的改性加工效果较差的问题。
2.本发明所述的一种石墨烯过滤材料制备方法及其制备装置，通过在对 应导向块的底部位置处开设放置腔，同时向放置腔的内部填充铁砂的结构设 计，实现了可使得除粉滤筒停止转动后，可复位使得出料口朝向底部的功能， 同时在导向块转动的过程中，可带动放置腔内部的铁砂晃动，进而使得除粉滤筒的内部产生震动，增加对多孔载体的筛分效果。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步说明。
图1是本发明中的方法流程图；
图2是本发明中制备装置的使用步骤流程图；
图3是本发明中除粉滤筒的立体示意图；
图4是本发明中除粉滤筒的主视剖面图；
图5是图4中A处的局部放大图；
图6是本发明中搅拌片的侧视剖面图；
图7是图4中B处的局部放大图；
图8是实施例二中敲击杆的局部结构示意图。
图中：1、除粉滤筒；101、进料口；102、出料口；2、转动底座；201、 集粉盒；3、旋转套筒；4、驱动电机；5、主动齿轮；6、从动齿轮；7、风扇 叶片；8、滤网架；9、导向块；10、防磨珠；11、放置腔；12、搅拌片；13、 接触凹槽；14、敲击块；15、导气管；16、敲击杆；17、拉板；18、硬质橡胶套。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了 解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
实施例一
如图1所示，本发明实施例所述的一种石墨烯过滤材料制备方法，该方 法步骤如下：
S1：取煤质活性炭、分子筛或活性炭纤维中的一种或多种的混合物作为 多孔载体，进而将多孔载体投入除粉组件内部，对多孔载体进行除粉处理， 以减少杂质对活性炭的加工造成的影响；
S2：将除粉处理完毕后的多孔载体放置入鼓风加热机中，对多孔载体进 行预加热；
S3：对改性所需的氧化石墨烯水溶液进行制备，首先取45-75份的98％ 的浓硫酸置于500mL的烧瓶或其他耐腐蚀反应釜中，对其进行冰浴15-30min， 待浓硫酸冰浴完成后，取10-30份鳞片石墨缓慢加入浓硫酸中，进而将容器 在冰浴条件下搅拌反应35-60min；
S4：待S3中的搅拌反应完成后，将容器内部的内部溶液缓慢加入55-100 份高锰酸钾与2-6份纳米银或纳米二氧化钛混制成的溶液中，在加入的过程 中，不断对溶液进行搅拌，此时溶液会逐渐变为绿色；
S5：将S4中的溶液置于40℃的水浴中，继续搅拌反应11-20h，直至溶 液变为土黄色粘稠浆液，最后变为糊状为止；
S6：待S5中的物质完全变为糊状后撤除水浴，进而分3-5次向溶液内部 加入纯水，每次加入纯水的量为70-120份，在加入纯水的过程中，需要在搅 拌条件下缓慢添加，避免温度增高超过80℃，待加完水后继续对溶液在40℃ 的环境下水浴加热1-2h，在水浴加热的过程中，需不断的对溶液进行搅拌， 待水浴加热完成后，不将溶液取出，继续向溶液内部加入35-50份30％浓度的双氧水，继续搅拌30min，待溶液由土黄色变为金黄色后，将溶液取出；
S7：对S6得到的金黄色溶液以3500-4500r/min的速度离心10-30min， 进而得到粘稠的黄色胶状物后，先后用5％浓度的稀盐酸与蒸馏水对胶状物进 行洗涤，洗涤完成后，将胶状物置于含有质量分数为0.1-1％的十二烷基磺酸钠溶液中，经超声波分散成质量分数为3-5％的改性溶液；
S8：通过喷淋的方式使改性溶液对多孔载体进行改性，待改性完成后对 其进行加热烘干，从而可得到石墨烯过滤材料成品。
如图2所示，其中除粉组件的使用步骤如下：
T1：将多孔载体通过进料口101投入除粉滤筒1的内部后，启动驱动电 机4，使得驱动电机4带动主动齿轮5转动；
T2：当主动齿轮5转动时，可通过推动齿带动旋转套筒3转动，进而对 除粉滤筒1内部的多孔载体进行筛分，同时主动齿轮5会带动风扇叶片7转 动，对杂质进行吸附；
T3：在筛分的过程中，杂质粉尘会落入集粉盒201的内部，进而对杂质 粉尘进行收集；
T4：当筛分完毕后，可开启出料口102，将多孔载体排出，对多孔载体进 行收集。
如图3至图5所示，一种石墨烯过滤材料制备装置，该制备装置适用于 权利要求1-2任一项所述的一种石墨烯过滤材料制备方法，其中S1中所述的 除粉组件包括除粉滤筒1；所述除粉滤筒1的底部设有转动底座2；所述转动 底座2的顶部固接有旋转套筒3；所述除粉滤筒1转动连接在旋转套筒3的内 部；所述旋转套筒3的侧壁上固接有驱动电机4；所述驱动电机4的输出端固 接有主动齿轮5；所述主动齿轮5的侧面啮合有从动齿轮6；所述从动齿轮6设置在对应除粉滤筒1圆心的位置处；所述从动齿轮6的侧面通过转动轴固 接有风扇叶片7；所述除粉滤筒1的内侧壁上固接有与主动齿轮5啮合的推动 齿；所述风扇叶片7与除粉滤筒1的内腔之间固接有若干个滤网架8，且滤网 架8之间固接有过滤网；所述除粉滤筒1的另一侧侧壁上开设有进料口101 与出料口102；所述除粉滤筒1的侧壁上固接有若干个导向块9，且转动底座 2与旋转套筒3的内部开设有对应导向块9的导向槽；所述转动底座2的内部滑动连接有集粉盒201；在工作时，当需要对多孔载体进行除粉时，可将多孔载体通过进料口101投入除粉滤筒1的内部，进而将进料口101关闭，其后 启动驱动电机4，使得驱动电机4带动主动齿轮5转动，当主动齿轮5转动时， 主动齿轮5可通过除粉滤筒1内壁上与主动齿轮5啮合的推动齿带动除粉滤 筒1转动，进而可对除粉滤筒1内部的多孔载体进行筛分，从而可将多孔载 体内部的杂质滤除，进而通过除粉滤筒1侧壁上开设的滤孔将杂质排出落入集粉盒201的内部，进而可对杂质进行收集，当滤除完毕后，可将出料口102 开启，进而可将除粉滤筒1中的多孔载体倒出，进而将其收集起来，同时当 主动齿轮5转动的过程中，可带动从动齿轮6转动，进而可使得从动齿轮6 带动风扇叶片7转动，进而可对除粉滤筒1内部的杂志进行吸引，使其吸附 在滤网架8之间固接的滤网上，当风扇叶片7停止转动后，杂质可通过滤孔 落入集粉盒201的内部，从而可使得杂质更好的落向除粉滤筒1的滤孔处， 使得杂质更好的通过滤孔排出，同时通过滤网架8之间固接的滤网，可对杂 质进行阻挡，从而可有效的避免杂质进入风扇叶片7的转轴内部，通过驱动 电机4带动主动齿轮5转动，进而可带动除粉滤筒1转动对杂质进行筛分， 同时可通过风扇叶片7对杂质进行吸附，从而可使得杂质更好的落入集粉盒 201内部的结构设计，实现了可更加方便对多孔载体进行筛分的功能，有效的 解决了多孔载体表面残留杂质，容易对多孔载体的改性加工效果较差的问题。
如图5所示，所述导向块9与转动底座2之间设有防磨珠10；所述导向 块9对应出料口102的位置处开设有放置腔11；所述放置腔11的内部放置有 铁砂；在工作时，当导向块9在定位槽的内部转动时，通过防磨珠10的滚动， 可使得导向块9与定位槽之间的滑动摩擦变为滚动摩擦，从而可使得导向块9 与定位槽之间的摩擦力变小，使得导向块9与定位槽之间的磨损变小，同时 当驱动电机4停止工作后，放置腔11内部填充的铁砂重量可带动除粉滤筒1 复位，从而可带动出料口102朝向底部，使得除粉滤筒1内部的多孔载体更 好的流出，同时当除粉滤筒1带动导向块9转动的过程中，导向块9的转动可带动放置腔11内部的晃动，进而可使得除粉滤筒1的内部产生震动，当除 粉滤筒1内部震动时，可通过震动对多孔载体进行筛分，从而可使得多孔载 体的筛分效果更好。
如图4所示，所述除粉滤筒1的内侧壁上呈环形规律性固接有若干个搅 拌片12；在工作时，当除粉滤筒1带动除粉滤筒1内部的多孔载体进行搅拌 筛分时，搅拌片12可随除粉滤筒1一同对除粉滤筒1内部的多孔载体进行搅 拌，从而可使得对多孔载体的筛分效果更好。
如图6所示，所述搅拌片12的侧壁上开设有若干个接触凹槽13；在工作 时，当搅拌片12对除粉滤筒1内部的多孔载体进行搅拌时，接触凹槽13可 增加搅拌片12与多孔载体之间的接触面积，从而可使得搅拌片12对多孔载 体的搅拌筛分效果更好。
如图7所示，所述转动底座2的内部滑动连接有敲击块14，且敲击块14 顶部与转动底座2之间固接有弹簧；所述敲击块14设置在对应除粉滤筒1顶 部的位置处；所述导向块9的顶部位置处开设有滑动凹槽；在工作时，当导 向块9转动到滑动凹槽对应到敲击块14的位置处时，弹簧会推动敲击块14 敲击在导向块9的侧壁上，进而可使得导向块9内部产生震动，从而可使得 震动传导到除粉滤筒1的内部，进而可增加震动对多孔载体的筛分效果。
如图7所示，所述转动底座2的内部通过扭簧转动连接有敲击杆16；所 述敲击杆16的末端位置处固接有拉板17；所述敲击块14的滑动腔与拉板17 的转动腔之间连接有导气管15；在工作时，当敲击块14被弹簧推动敲击向导 向块9的侧壁时，敲击块14可通过导气管15吸取拉板17转动腔内部的空气， 从而可将拉板17吸附偏转，进而当敲击块14脱离滑动凹槽后，敲击块14可 将滑动腔内部的空气通过导气管15导入拉板17的转动腔内部，从而可使得 扭簧推动敲击杆16，使得敲击杆16敲击在除粉滤筒1的侧壁上，从而可使得 除粉滤筒1的内部产生震动，进一步的增加除粉滤筒1对多孔载体的筛分效果。
如图7所示，所述敲击杆16为弧形设置，且敲击杆16端部接触除粉滤 筒1时的切线与除粉滤筒1的侧壁垂直；在工作时，通过弧形设置的敲击杆 16，可使得敲击杆16敲击在除粉滤筒1的侧壁上时的力度更大，从而可使得 敲击产生的震动更大。
实施例二
如图8所示，对比实施例一，其中本发明的另一种实施方式为：所述敲 击杆16的端部位置处固接有硬质橡胶套18；在工作时，当敲击杆16敲击在 除粉滤筒1侧壁上时，硬质橡胶套18可在更少的影响敲击效果的同时，对敲 击杆16与除粉滤筒1之间的震荡进行缓冲，从而可使得敲击杆16受损的可 能性更小。
工作时，当需要对多孔载体进行除粉时，可将多孔载体通过进料口101 投入除粉滤筒1的内部，进而将进料口101关闭，其后启动驱动电机4，使得 驱动电机4带动主动齿轮5转动，当主动齿轮5转动时，主动齿轮5可通过 除粉滤筒1内壁上与主动齿轮5啮合的推动齿带动除粉滤筒1转动，进而可 对除粉滤筒1内部的多孔载体进行筛分，从而可将多孔载体内部的杂质滤除，进而通过除粉滤筒1侧壁上开设的滤孔将杂质排出落入集粉盒201的内部，进而可对杂质进行收集，当滤除完毕后，可将出料口102开启，进而可将除 粉滤筒1中的多孔载体倒出，进而将其收集起来，同时当主动齿轮5转动的 过程中，可带动从动齿轮6转动，进而可使得从动齿轮6带动风扇叶片7转 动，进而可对除粉滤筒1内部的杂志进行吸引，使其吸附在滤网架8之间固 接的滤网上，当风扇叶片7停止转动后，杂质可通过滤孔落入集粉盒201的 内部，从而可使得杂质更好的落向除粉滤筒1的滤孔处，使得杂质更好的通过滤孔排出，同时通过滤网架8之间固接的滤网，可对杂质进行阻挡，从而 可有效的避免杂质进入风扇叶片7的转轴内部，通过驱动电机4带动主动齿 轮5转动，进而可带动除粉滤筒1转动对杂质进行筛分，同时可通过风扇叶 片7对杂质进行吸附，从而可使得杂质更好的落入集粉盒201内部的结构设 计，实现了可更加方便对多孔载体进行筛分的功能，有效的解决了多孔载体 表面残留杂质，容易对多孔载体的改性加工效果较差的问题。
当导向块9在定位槽的内部转动时，通过防磨珠10的滚动，可使得导向 块9与定位槽之间的滑动摩擦变为滚动摩擦，从而可使得导向块9与定位槽 之间的摩擦力变小，使得导向块9与定位槽之间的磨损变小，同时当驱动电 机4停止工作后，放置腔11内部填充的铁砂重量可带动除粉滤筒1复位，从 而可带动出料口102朝向底部，使得除粉滤筒1内部的多孔载体更好的流出， 同时当除粉滤筒1带动导向块9转动的过程中，导向块9的转动可带动放置 腔11内部的晃动，进而可使得除粉滤筒1的内部产生震动，当除粉滤筒1内 部震动时，可通过震动对多孔载体进行筛分，从而可使得多孔载体的筛分效 果更好。
当除粉滤筒1带动除粉滤筒1内部的多孔载体进行搅拌筛分时，搅拌片 12可随除粉滤筒1一同对除粉滤筒1内部的多孔载体进行搅拌，从而可使得 对多孔载体的筛分效果更好。
当搅拌片12对除粉滤筒1内部的多孔载体进行搅拌时，接触凹槽13可 增加搅拌片12与多孔载体之间的接触面积，从而可使得搅拌片12对多孔载 体的搅拌筛分效果更好。
当导向块9转动到滑动凹槽对应到敲击块14的位置处时，弹簧会推动敲 击块14敲击在导向块9的侧壁上，进而可使得导向块9内部产生震动，从而 可使得震动传导到除粉滤筒1的内部，进而可增加震动对多孔载体的筛分效 果。
当敲击块14被弹簧推动敲击向导向块9的侧壁时，敲击块14可通过导 气管15吸取拉板17转动腔内部的空气，从而可将拉板17吸附偏转，进而当 敲击块14脱离滑动凹槽后，敲击块14可将滑动腔内部的空气通过导气管15 导入拉板17的转动腔内部，从而可使得扭簧推动敲击杆16，使得敲击杆16 敲击在除粉滤筒1的侧壁上，从而可使得除粉滤筒1的内部产生震动，进一 步的增加除粉滤筒1对多孔载体的筛分效果。
通过弧形设置的敲击杆16，可使得敲击杆16敲击在除粉滤筒1的侧壁上 时的力度更大，从而可使得敲击产生的震动更大。
上述前、后、左、右、上、下均以说明书附图中的图3为基准，按照人 物观察视角为标准，装置面对观察者的一面定义为前，观察者左侧定义为左， 依次类推。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、 “前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、 “外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为 了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具 有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术 人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述 的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还 会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本 发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (3)
1.一种石墨烯过滤材料制备装置，其特征在于：所述石墨烯过滤材料制备方法步骤如下：
S1：取煤质活性炭、分子筛或活性炭纤维中的一种或多种的混合物作为多孔载体，进而将多孔载体投入除粉组件内部，对多孔载体进行除粉处理，以减少杂质对活性炭的加工造成的影响；
S2：将除粉处理完毕后的多孔载体放置入鼓风加热机中，对多孔载体进行预加热；
S3：对改性所需的氧化石墨烯水溶液进行制备，首先取45-75份的98％的浓硫酸置于500mL的烧瓶或其他耐腐蚀反应釜中，对其进行冰浴15-30min，待浓硫酸冰浴完成后，取10-30份鳞片石墨缓慢加入浓硫酸中，进而将容器在冰浴条件下搅拌反应35-60min；
S4：待S3中的搅拌反应完成后，将容器内部的内部溶液缓慢加入55-100份高锰酸钾与2-6份纳米银或纳米二氧化钛混制成的溶液中，在加入的过程中，不断对溶液进行搅拌，此时溶液会逐渐变为绿色；
5：将S4中的溶液置于40℃的水浴中，继续搅拌反应11-20h，直至溶液变为土黄色粘稠浆液，最后变为糊状为止；
S6：待S5中的物质完全变为糊状后撤除水浴，进而分3-5次向溶液内部加入纯水，每次加入纯水的量为70-120份，在加入纯水的过程中，需要在搅拌条件下缓慢添加，避免温度增高超过80℃，待加完水后继续对溶液在40℃的环境下水浴加热1-2h，在水浴加热的过程中，需不断的对溶液进行搅拌，待水浴加热完成后，不将溶液取出，继续向溶液内部加入35-50份30％浓度的双氧水，继续搅拌30min，待溶液由土黄色变为金黄色后，将溶液取出；
S7：对S6得到的金黄色溶液以3500-4500r/min的速度离心10-30min，进而得到粘稠的黄色胶状物后，先后用5％浓度的稀盐酸与蒸馏水对胶状物进行洗涤，洗涤完成后，将胶状物置于含有质量分数为0.1-1％的十二烷基磺酸钠溶液中，经超声波分散成质量分数为3-5％的改性溶液；
S8：通过喷淋的方式使改性溶液对多孔载体进行改性，待改性完成后对其进行加热烘干，从而可得到石墨烯过滤材料成品；
其中除粉组件的使用步骤如下：
T1：将多孔载体通过进料口(101)投入除粉滤筒(1)的内部后，启动驱动电机(4)，使得驱动电机(4)带动主动齿轮(5)转动；
T2：当主动齿轮(5)转动时，可通过推动齿带动旋转套筒(3)转动，进而对除粉滤筒(1)内部的多孔载体进行筛分，同时主动齿轮(5)会带动风扇叶片(7)转动，对杂质进行吸附；
T3：在筛分的过程中，杂质粉尘会落入集粉盒(201)的内部，进而对杂质粉尘进行收集；
T4：当筛分完毕后，可开启出料口(102)，将多孔载体排出，对多孔载体进行收集；
其中S1中所述的除粉组件包括除粉滤筒(1)；所述除粉滤筒(1)的底部设有转动底座(2)；所述转动底座(2)的顶部固接有旋转套筒(3)；所述除粉滤筒(1)转动连接在旋转套筒(3)的内部；所述旋转套筒(3)的侧壁上固接有驱动电机(4)；所述驱动电机(4)的输出端固接有主动齿轮(5)；所述主动齿轮(5)的侧面啮合有从动齿轮(6)；所述从动齿轮(6)设置在对应除粉滤筒(1)圆心的位置处；所述从动齿轮(6)的侧面通过转动轴固接有风扇叶片(7)；所述除粉滤筒(1)的内侧壁上固接有与主动齿轮(5)啮合的推动齿；所述风扇叶片(7)与除粉滤筒(1)的内腔之间固接有若干个滤网架(8)，且滤网架(8)之间固接有过滤网；所述除粉滤筒(1)的另一侧侧壁上开设有进料口(101)与出料口(102)；所述除粉滤筒(1)的侧壁上固接有若干个导向块(9)，且转动底座(2)与旋转套筒(3)的内部开设有对应导向块(9)的导向槽；所述转动底座(2)的内部滑动连接有集粉盒(201)；
所述导向块(9)与转动底座(2)之间设有防磨珠(10)；所述导向块(9)对应出料口(102)的位置处开设有放置腔(11)；所述放置腔(11)的内部放置有铁砂；
所述除粉滤筒(1)的内侧壁上呈环形规律性固接有若干个搅拌片(12)；
所述搅拌片(12)的侧壁上开设有若干个接触凹槽(13)；
所述转动底座(2)的内部滑动连接有敲击块(14)，且敲击块(14)顶部与转动底座(2)之间固接有弹簧；所述敲击块(14)设置在对应除粉滤筒(1)顶部的位置处；所述导向块(9)的顶部位置处开设有滑动凹槽；
所述转动底座(2)的内部通过扭簧转动连接有敲击杆(16)；所述敲击杆(16)的末端位置处固接有拉板(17)；所述敲击块(14)的滑动腔与拉板(17)的转动腔之间连接有导气管(15)。
2.根据权利要求1所述的一种石墨烯过滤材料制备装置，其特征在于：所述敲击杆(16)为弧形设置，且敲击杆(16)端部接触除粉滤筒(1)时的切线与除粉滤筒(1)的侧壁垂直。
3.根据权利要求2所述的一种石墨烯过滤材料制备装置，其特征在于：所述敲击杆(16)的端部位置处固接有硬质橡胶套(18)。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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