CN207752824U - 一种制备二硫化钼包覆碳质同轴线的装置 - Google Patents
一种制备二硫化钼包覆碳质同轴线的装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN207752824U CN207752824U CN201721513485.XU CN201721513485U CN207752824U CN 207752824 U CN207752824 U CN 207752824U CN 201721513485 U CN201721513485 U CN 201721513485U CN 207752824 U CN207752824 U CN 207752824U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- tubular heater
- carbonaceous
- sulphur source
- coaxial line
- molybdenum salt
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 229910052982 molybdenum disulfide Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 21
- CWQXQMHSOZUFJS-UHFFFAOYSA-N molybdenum disulfide Chemical compound S=[Mo]=S CWQXQMHSOZUFJS-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 14
- 238000005253 cladding Methods 0.000 title claims abstract description 10
- 239000000872 buffer Substances 0.000 claims abstract description 31
- 239000005864 Sulphur Substances 0.000 claims abstract description 30
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 29
- 150000002751 molybdenum Chemical class 0.000 claims abstract description 29
- 239000007921 spray Substances 0.000 claims abstract description 19
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims abstract description 14
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims abstract description 13
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 15
- 238000013019 agitation Methods 0.000 claims description 9
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims description 3
- 229910052961 molybdenite Inorganic materials 0.000 abstract description 8
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 7
- 238000005118 spray pyrolysis Methods 0.000 abstract description 7
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 abstract description 6
- 238000000576 coating method Methods 0.000 abstract description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 6
- 239000002131 composite material Substances 0.000 abstract description 3
- 239000012776 electronic material Substances 0.000 abstract description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 3
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 abstract description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 4
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910000476 molybdenum oxide Inorganic materials 0.000 description 4
- PQQKPALAQIIWST-UHFFFAOYSA-N oxomolybdenum Chemical compound [Mo]=O PQQKPALAQIIWST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 4
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 3
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229920000049 Carbon (fiber) Polymers 0.000 description 2
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004917 carbon fiber Substances 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 description 2
- 238000009938 salting Methods 0.000 description 2
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 239000002134 carbon nanofiber Substances 0.000 description 1
- 239000002041 carbon nanotube Substances 0.000 description 1
- 229910021393 carbon nanotube Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003575 carbonaceous material Substances 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000004070 electrodeposition Methods 0.000 description 1
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 description 1
- 229910021389 graphene Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000001027 hydrothermal synthesis Methods 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- 239000002048 multi walled nanotube Substances 0.000 description 1
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 231100000614 poison Toxicity 0.000 description 1
- 230000007096 poisonous effect Effects 0.000 description 1
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 1
- 239000002109 single walled nanotube Substances 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- -1 structure Stablize Substances 0.000 description 1
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 1
- 125000004434 sulfur atom Chemical group 0.000 description 1
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 1
- 238000004073 vulcanization Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Carbon And Carbon Compounds (AREA)
Abstract
本实用新型公开了一种制备二硫化钼包覆碳质同轴线的装置，属于复合材料制备和电子材料应用领域。本实用新型所述的是一种采用喷雾热解和高温硫化相结合的工艺，一步完成制备碳质线表面均匀涂覆MoS2的装置，其特征在于通过管式加热炉Ⅰ、钼盐搅拌池、钼盐缓冲池、流量调节阀、喷淋装置、粉末收集器和鼓风装置构成喷雾热解系统；管式加热炉Ⅱ、硫源发生器、硫源缓冲池、气压调节阀和气体出口构成了高温硫化系统，然后通过绕线器Ⅰ和绕线器Ⅱ让碳质线依次通过喷雾热解系统和高温硫化系统，一步得到MoS2包覆的碳质同轴线。该实用新型结构简单、操作方便、自动化程度高、容易控制、绿色环保、可规模化制备等特点，通过本装置制备的材料具有表面涂覆均匀、界面结合良好等特点，从而有利于该材料的工业化批量生产。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种制备二硫化钼包覆碳质同轴线的装置，属于复合材料制备和电子材料应用领域。
背景技术
尽管石墨烯材料具有优异的光电性能，但其为零带隙材料，缺少能隙带，限制了其在光电器件的应用。而二硫化钼具有类石墨烯结构，层内Mo与S原子之间构成共价键，结构稳定，单层MoS2的厚度为0.65nm，类石墨烯MoS2具有一定的带隙能。此外，Mo和S为天然矿物，储量丰富，价格低廉，增强了MoS2在光电器件方面应用的可行性。
碳质纤维包括纳米碳纤维（直径为50～200 nm，长度为50～100m，长径比为l00～500的碳材料）、常规碳纤维（直径为7～10μm）、单壁碳纳米管（直径约为1 nm）及多壁碳纳米管（直径为1～50 nm），具有较高的强度及模量、长径比、热稳定性、化学活性、导电性良好等特点，并且成本较低。
二硫化钼较弱的导电性限制了其在光电领域的运用，若与其他良导体复合可以提高它的导电性。因此，将其与碳质纤维材料复合可以广泛用于电子材料领域。但是目前常用的如水热法、溶剂热法、电沉积法等制备方法都存在一些问题，例如：在这些制备方法中，一些前驱体很容易快速反应生成二硫化钼颗粒，难以包覆在碳质纤维的表面上，更难以形成均质而超薄的二硫化钼包覆层，且在溶剂热反应中使用的有机溶剂很容易在高温下分解成有毒的气体，造成环境污染。
因此，本实用新型提供了一种简单可行的制备MoS2包覆碳质同轴线的装置，从而可以有效解决现有制备MoS2和碳质复合材料装备和技术的不足。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种制备二硫化钼包覆碳质同轴线的装置，包括绕线器Ⅰ1、管式加热炉Ⅰ2、钼盐搅拌池3、钼盐缓冲池4、喷淋装置6、粉末收集器7、鼓风装置8、管式加热炉Ⅱ9、硫源发生器10、硫源缓冲池11、气体出口13、绕线器Ⅱ14；钼盐搅拌池3与钼盐缓冲池4连通，钼盐缓冲池4与喷淋装置6连通，喷淋装置6位于管式加热炉Ⅰ2的上方，且与管式加热炉Ⅰ2连通；管式加热炉Ⅰ2的下面设有粉末收集器7，粉末收集器7与鼓风装置8连接；硫源发生器10与硫源缓冲池11连通，硫源缓冲池11与管式加热炉Ⅱ9连通，管式加热炉Ⅱ9的上面设有气体出口13，气体出口13与硫源发生器10连通；管式加热炉Ⅰ2的一侧设有绕线器Ⅰ1，管式加热炉Ⅱ9一侧设有绕线器Ⅱ14，管式加热炉Ⅰ2、管式加热炉Ⅱ9在一条直线上；碳质同轴线缠绕在绕线器Ⅰ1、绕线器Ⅱ14上，依次穿过管式加热炉Ⅰ2、管式加热炉Ⅱ9。
优选的，本实用新型所述钼盐缓冲池4与喷淋装置6之间的设有流量调节阀5，气体出口13出设有气压调节阀12；
优选的，本实用新型所述管式加热炉2加热方式为电加热、电磁加热或者燃料加热。
优选的，本实用新型所述钼盐搅拌池3中的搅拌方式为机械搅拌、电磁搅拌或者超声搅拌。
本实用新型所述装置的使用过程：管式加热炉Ⅰ2、钼盐搅拌池3、钼盐缓冲池4、流量调节阀5、喷淋装置6、粉末收集器7和鼓风装置8构成喷雾热解系统；管式加热炉Ⅱ9、硫源发生器10、硫源缓冲池11、气压调节阀12和气体出口13构成了高温硫化系统，通过绕线器Ⅰ1、绕线器Ⅱ14让碳质线依次通过喷雾热解系统和高温硫化系统，一步得到MoS2包覆的碳质同轴线；管式加热炉Ⅰ2、管式加热炉Ⅱ9内的气氛为惰性气氛；其中碳质线为碳纳米管线、碳纤维线等，绕线器可以是单根也可以是多根线同时走线。
通过调整流量调节阀5来控制喷淋装置6的喷雾量。通过粉末收集器7和鼓风装置8实现管式加热炉2腔体内杂质的排出，保证生产的顺利进行。管式加热炉Ⅱ9、硫源发生器10、硫源缓冲池11、气压调节阀12和气体出口13构成的高温硫化系统保证包覆在碳质表层的氧化钼层顺利被硫化，硫源发生器10产生S蒸汽、SO2或者H2S等含硫气体；通过气压调节阀12调整炉膛内的含硫气体的分压。
本实用新型的有益效果：该实用新型结构简单、操作方便、自动化程度高、容易控制、绿色环保、可规模化制备等特点，而且可以根据实际情况，灵活的选取选材料和调整工艺，因此通过本装置制备的材料具有表面涂覆均匀、界面结合良好等特点，从而有利于MoS2包覆碳质同轴线的工业化批量生产。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图
图中：1-绕线器Ⅰ；2-管式加热炉Ⅰ；3-钼盐搅拌池；4-钼盐缓冲池；5-流量调节阀；6-喷淋装置；7-粉末收集器；8-鼓风装置；9-管式加热炉Ⅱ；10-硫源发生器；11-硫源缓冲池；12-气压调节阀；13-气体出口；14-绕线器Ⅱ。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细说明，但本实用新型所保护范围并不限于所述内容。
实施例1
一种制备MoS2包覆碳质同轴线的装置，包括绕线器Ⅰ1、管式加热炉Ⅰ2、钼盐搅拌池3、钼盐缓冲池4、喷淋装置6、粉末收集器7、鼓风装置8、管式加热炉Ⅱ9、硫源发生器10、硫源缓冲池11、气体出口13、绕线器Ⅱ14；钼盐搅拌池3与钼盐缓冲池4连通，钼盐缓冲池4与喷淋装置6连通，喷淋装置6位于管式加热炉Ⅰ2的上方，且与管式加热炉Ⅰ2连通；管式加热炉Ⅰ2的下面设有粉末收集器7，粉末收集器7与鼓风装置8连接；硫源发生器10与硫源缓冲池11连通，硫源缓冲池11与管式加热炉Ⅱ9连通，管式加热炉Ⅱ9的上面设有气体出口13，气体出口13与硫源发生器10连通；管式加热炉Ⅰ2的一侧设有绕线器Ⅰ1，管式加热炉Ⅱ9一侧设有绕线器Ⅱ14，管式加热炉Ⅰ2、管式加热炉Ⅱ9在一条直线上；碳质同轴线缠绕在绕线器Ⅰ1、绕线器Ⅱ14上，依次穿过管式加热炉Ⅰ2、管式加热炉Ⅱ9（如图1所示）。
本实用新型所述管式加热炉2加热方式可以为电加热、电磁加热或者燃料加热，本实施例选用电加热。钼盐搅拌池3中的搅拌方式为机械搅拌、电磁搅拌或者超声搅拌，本实施例选用电磁搅拌。
作为本实用新型的另一个实施方法：所述钼盐缓冲池4与喷淋装置6之间的设有流量调节阀5，气体出口13出设有气压调节阀12。
本实施例所述装置的使用过程：采用喷雾热解和高温硫化相结合的工艺，一步完成制备碳质线表面均匀涂覆MoS2的装置，通过采用绕线器Ⅰ1、绕线器Ⅱ14让碳质线依次通过喷雾热解系统管式加热炉Ⅰ2和高温硫化系统管式加热炉Ⅱ9，然后将钼盐加入到钼盐搅拌池3进行溶解，调整浓度，然后将钼盐溶液通入钼盐缓冲池4，然后通过流量调节阀5将钼盐溶液采用喷淋装置6均匀的喷淋到碳质线上，在高温下使钼盐分解为氧化钼，然后将涂覆有氧化钼层的碳质纤维走进管式加热炉Ⅱ9中，通过硫源发生器10、和硫源缓冲池11将含硫气体导入到腔体中，通过气压调节阀12控制含硫气体的分压，采用含硫气体对氧化钼进行硫化，将多余的含硫气体从气体出口13导入到硫源缓冲池11中形成闭合回路，然后，采用绕线器14得到MoS2包覆的碳质同轴线。
Claims (4)
1.一种制备二硫化钼包覆碳质同轴线的装置，其特征在于：包括绕线器Ⅰ（1）、管式加热炉Ⅰ（2）、钼盐搅拌池（3）、钼盐缓冲池（4）、喷淋装置（6）、粉末收集器（7）、鼓风装置（8）、管式加热炉Ⅱ（9）、硫源发生器（10）、硫源缓冲池（11）、气体出口（13）、绕线器Ⅱ（14）；钼盐搅拌池（3）与钼盐缓冲池（4）连通，钼盐缓冲池（4）与喷淋装置（6）连通，喷淋装置（6）位于管式加热炉Ⅰ（2）的上方，且与管式加热炉Ⅰ（2）连通；管式加热炉Ⅰ（2）的下面设有粉末收集器（7），粉末收集器（7）与鼓风装置（8）连接；硫源发生器（10）与硫源缓冲池（11）连通，硫源缓冲池（11）与管式加热炉Ⅱ（9）连通，管式加热炉Ⅱ（9）的上面设有气体出口（13），气体出口（13）与硫源发生器（10）连通；管式加热炉Ⅰ（2）的一侧设有绕线器Ⅰ（1），管式加热炉Ⅱ（9）一侧设有绕线器Ⅱ（14），管式加热炉Ⅰ（2）、管式加热炉Ⅱ（9）在一条直线上；碳质同轴线缠绕在绕线器Ⅰ（1）、绕线器Ⅱ（14）上，依次穿过管式加热炉Ⅰ（2）、管式加热炉Ⅱ（9）。
2.根据权利要求1所述制备二硫化钼包覆碳质同轴线的装置，其特征在于：钼盐缓冲池（4）与喷淋装置（6）之间的设有流量调节阀（5），气体出口（13）出设有气压调节阀（12）。
3.根据权利要求1所述制备二硫化钼包覆碳质同轴线的装置，其特征在于：管式加热炉Ⅰ（2）加热方式为电加热、电磁加热或者燃料加热。
4.根据权利要求1所述制备二硫化钼包覆碳质同轴线的装置，其特征在于：钼盐搅拌池（3）中的搅拌方式为机械搅拌、电磁搅拌或者超声搅拌。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201721513485.XU CN207752824U (zh) | 2017-11-14 | 2017-11-14 | 一种制备二硫化钼包覆碳质同轴线的装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201721513485.XU CN207752824U (zh) | 2017-11-14 | 2017-11-14 | 一种制备二硫化钼包覆碳质同轴线的装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN207752824U true CN207752824U (zh) | 2018-08-21 |
Family
ID=63147040
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201721513485.XU Active CN207752824U (zh) | 2017-11-14 | 2017-11-14 | 一种制备二硫化钼包覆碳质同轴线的装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN207752824U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114583055A (zh) * | 2022-02-18 | 2022-06-03 | 电子科技大学 | 一种喷涂MoO3薄膜的有机光电探测器及其制备方法 |
-
2017
- 2017-11-14 CN CN201721513485.XU patent/CN207752824U/zh active Active
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114583055A (zh) * | 2022-02-18 | 2022-06-03 | 电子科技大学 | 一种喷涂MoO3薄膜的有机光电探测器及其制备方法 |
| CN114583055B (zh) * | 2022-02-18 | 2023-09-15 | 电子科技大学 | 一种喷涂MoO3薄膜的有机光电探测器及其制备方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102199872B (zh) | 一种纤维表面原位生长碳纳米管的方法 | |
| Liu et al. | Fabrication of carbon nanotubes/carbon fiber hybrid fiber in industrial scale by sizing process | |
| CN101456277A (zh) | 碳纳米管复合材料的制备方法 | |
| CN102994980B (zh) | 高导电碳纳米管薄膜的制备方法及装置 | |
| CN108218216B (zh) | 一种导电玄武岩纤维材料的制备方法 | |
| CN103628183A (zh) | 一种规模化制备连续碳纳米管纤维的方法 | |
| CN106129816A (zh) | 一种提高离子风风速的方法及装置 | |
| Zhang et al. | Polyhedral oligomeric silsesquioxanes/carbon nanotube/carbon fiber multiscale composite: influence of a novel hierarchical reinforcement on the interfacial properties | |
| CN207752824U (zh) | 一种制备二硫化钼包覆碳质同轴线的装置 | |
| CN107815755B (zh) | 多管制备碳纳米管石墨烯复合纤维的制备装置和制备方法 | |
| CN103265009B (zh) | 一种水平阵列碳纳米管的制备方法 | |
| CN103031624A (zh) | 制备连续碳纳米管复合纤维的方法 | |
| CN104649260A (zh) | 一种石墨烯纳米纤维或者纳米管的制备方法 | |
| Shen et al. | Effect of carbon nanotubes and octa-aminopropyl polyhedral oligomeric silsesquioxane on the surface behaviors of carbon fibers and mechanical performance of composites | |
| Askari et al. | Experimental investigation on the thermal performance of ultra-stable kerosene-based MWCNTs and Graphene nanofluids | |
| CN106988114A (zh) | 一种碳纤维/二氧化硅杂化材料及其制备方法 | |
| CN203558855U (zh) | 超声雾化辅助制备连续碳纳米管聚集体的装置 | |
| CN104668554A (zh) | 一种金属粉体材料的石墨烯包覆方法 | |
| CN103724043B (zh) | 一种高导热c/c复合材料及制备方法 | |
| CN107674385A (zh) | 一种增韧降阻碳纤维复合材料的制备方法 | |
| CN102010218A (zh) | 一种氧化石墨烯掺杂单向c/c复合材料的制备方法 | |
| WO2012075669A1 (zh) | 一种燃烧法合成疏水性二氧化硅纳米颗粒的方法 | |
| CN108795238A (zh) | 一种高温石墨烯导电涂料及其应用 | |
| Chu et al. | Synergistic effect of nano‐SiO2 and small‐sized graphene oxide on carbon fiber/epoxy composite | |
| CN106045549B (zh) | 一种采用溶胶凝胶法原位合成螺旋状ZrC晶须的方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20210220 Address after: 422000 Zhongde science and Technology Park, Qixiu Road, Daping Development Zone, Niangxi Town, Xinshao County, Shaoyang City, Hunan Province Patentee after: HUNAN ZHONGDE NEW MATERIAL TECHNOLOGY Co.,Ltd. Address before: 650093 No. 253, Xuefu Road, Wuhua District, Yunnan, Kunming Patentee before: Kunming University of Science and Technology |
|
| TR01 | Transfer of patent right |