CN206705681U - 一种连续式石墨烯微波还原炉 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于化工制造设备技术领域，涉及一种连续式石墨烯微波还原炉，主体结构由作为氧化石墨烯还原场所的立式结构的炉体、作为氧化石墨烯进入炉体通道的进料口、作为氮气进入炉体通道的氮气管、用于控制氮气管开关的阀门、对氧化石墨烯进行瞬时加热还原的微波发生器和用于将石墨烯泵入石墨烯收集容器的真空泵组成，使用时，开启阀门打开氮气管，使氮气充满炉体，从进料口投入氧化石墨烯，氧化石墨烯通过自身重力自然掉入炉体内，在氮气的保护下，氧化石墨烯通过微波发生器的瞬间加热还原后掉入炉体的底部变成石墨烯，真空泵将石墨烯泵入石墨烯收集容器；其结构简单，实用性强，操作方便，稳定性和安全性好，能够实现连续化生产。

Description

一种连续式石墨烯微波还原炉

技术领域：

本实用新型属于化工制造设备技术领域，具体涉及一种连续式石墨烯微波还原炉，还原后的石墨烯通过自身重力能够自然掉落并经由真空泵抽出收集即可，简化了还原炉的结构，提高了还原生产效率，节约了生产成本。

背景技术：

石墨烯自2004年被发现以来，便得到了科学界和企业界的广泛关注，石墨烯凭借其超高的导电性、导热性、机械强度，被称为万能材料，可应用于电池、传感器、复合材料，军工，航空航天等领域，石墨烯的出现将为新材料领域带来新一轮的革命；化学法能够制备大片层，厚度薄的高质量石墨烯，但是由于其强氧化性使得石墨烯表面介入了羧基、羟基和环氧基等基团，导致某些性能方面的缺失；由此必须将氧化石墨烯还原为石墨烯，目前的还原手段有以下两种：一是在液相条件下，在氧化石墨烯中添加还原剂将其还原成石墨烯，还原剂多为水合肼等有毒害物质，不符合环保要求，而且还原效率低；二是在高温保护气氛下，将氧化石墨烯含有的各种含氧基团除去，达到还原目的，还原效率高，还原过程绿色环保，得到的石墨烯品质高。

中国专利201420720758.8公开的一种制备石墨烯的新型高温还原炉管包括炉管本体，所述炉管本体的内壁上盘绕焊接有螺旋输送叶片，且所述相邻的螺旋输送叶片设置有第一抄板和第二抄板，所述第一抄板固定安装于所述炉管本体的内壁表面，横截面为V型，所述第二抄板固定于相邻的螺旋输送叶片之间，横截面为菱形，且与所述第一抄板之间存在间隙，所述第一抄板和第二抄板均沿所述炉管本体的轴线布置；上述专利产品和现有技术中的电阻丝式热还原炉都存在加热降温速度慢，至少需要几个小时才能加热到所需温度，功率高，耗能大，加热效率低；微波加热还原能够实现即启即用，加热速度快，还原效率高，但是常规的卧式微波还原炉需加装进料出料推送装置。因此，研发一种连续式石墨烯微波还原炉，还原后的石墨烯通过自身重力能够自然掉落，经由真空泵抽出即可，提高了还原生产效率，节约了生产成本，很有社会和经济价值，应用前景广阔。

发明内容：

本实用新型的发明目的在于克服现有技术存在的缺点，设计一种连续式石墨烯微波还原炉，还原后的石墨烯通过自身重力从立式结构的还原炉内自然掉落，经由真空泵抽出收集，提高了还原生产效率，节约了生产成本。

为了实现上述目的，本实用新型的主体结构包括炉体、进料口、氮气管、阀门、微波发生器、真空泵；圆柱形内空式结构的炉体的顶部开设有L形结构的进料口，炉体的上部设置有圆柱形结构的氮气管，氮气管的端部设置有阀门，炉体的中部设置有微波发生器，炉体的底部设置有真空泵。

本实用新型与现有技术相比，由作为氧化石墨烯还原场所的立式结构的炉体、作为氧化石墨烯进入炉体通道的进料口、作为氮气进入炉体通道的氮气管、用于控制氮气管开关的阀门、对氧化石墨烯进行瞬时加热还原的微波发生器和用于将石墨烯泵入石墨烯收集容器的真空泵组成，使用时，首先开启阀门打开氮气管，使氮气充满炉体，然后从进料口投入氧化石墨烯，氧化石墨烯通过自身重力自然掉入炉体内，在氮气的保护下，氧化石墨烯通过微波发生器的瞬间加热还原后掉入炉体的底部变成石墨烯，真空泵将石墨烯泵入石墨烯收集容器；其结构简单，设计新颖，原理可靠，加工制备成本低，实用性强，操作和维护方便，稳定性和安全性好，生产效率高，能够实现连续化生产。

附图说明：

图1为本实用新型的主体结构原理示意图。

具体实施方式：

下面通过实施例并结合附图对本实用新型做进一步描述。

实施例：

本实施例涉及的连续式石墨烯微波还原炉的主体结构包括炉体1、进料口2、氮气管3、阀门4、微波发生器5、真空泵6；圆柱形内空式结构的炉体1的顶部开设有L形结构的进料口2，炉体1的上部设置有圆柱形结构的氮气管3，氮气管3的端部设置有阀门4，炉体1的中部设置有微波发生器5，炉体1的底部设置有真空泵6。

本实施例涉及的炉体1作为氧化石墨烯的还原场所；进料口2作为氧化石墨烯进入炉体1的通道；氮气管3作为氮气进入炉体1的通道；阀门4用于控制氮气管3的开关；微波发生器5为市售产品，微波发生器5能够对氧化石墨烯进行瞬时加热还原；真空泵6为市售产品，真空泵6用于将石墨烯泵入石墨烯收集容器。

本实施例涉及的连续式石墨烯微波还原炉使用时，首先开启阀门4打开氮气管3，使氮气充满炉体1，然后从进料口1投入氧化石墨烯，氧化石墨烯通过自身重力自然掉入炉体1内，在氮气的保护下，氧化石墨烯通过微波发生器4的瞬间加热还原后掉入炉体1的底部变成石墨烯，真空泵5将石墨烯泵入石墨烯收集容器。

Claims (1)

1.一种连续式石墨烯微波还原炉，其特征在于主体结构包括炉体、进料口、氮气管、阀门、微波发生器、真空泵；圆柱形内空式结构的炉体的顶部开设有L形结构的进料口，炉体的上部设置有圆柱形结构的氮气管，氮气管的端部设置有阀门，炉体的中部设置有微波发生器，炉体的底部设置有真空泵。