CN218841718U - 一种管式液流连续电化学还原氧化石墨烯的还原装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种管式液流连续电化学还原氧化石墨烯的还原装置，包括管式阴极和管式阳极，管式阴极和管式阳极之间间隔设置有阴阳极隔离滤筒，阴阳极隔离滤筒和管式阴极依次套设在管式阳极的外侧；管式阴极的下端密封固定有下法兰封头，下法兰封头的一端设置有进液分流室，进液分流室上设置进液总管和进液分管；管式阴极的上端密封固定有上法兰封头，上法兰封头的一端设置有出液汇流室，出液汇流室上设置排液分管、排液总管、阴极排气管和阳极排气管；阴阳极隔离滤筒朝向管式阴极的一侧筒壁上设置有滤层；管式阳极的下端固连在下法兰封头上。本装置通过液流连续电化学还原的方式将氧化石墨烯还原为高品质的还原石墨烯，还原效率高，还原效果好。

Description

一种管式液流连续电化学还原氧化石墨烯的还原装置

技术领域

本实用新型涉及石墨烯制备设备技术领域，特别涉及一种管式液流连续电化学还原氧化石墨烯的还原装置。

背景技术

石墨烯是由单层sp²杂化碳原子排列形成的蜂窝状六角平面二维晶体，在二维平面上，sp²杂化的碳原子通过σ键与相邻的三个碳原子连接，剩余的p电子轨道垂直于石墨烯平面，与周围的原子形成大π键，使石墨烯具有良好的导电导热以及机械性能，电子迁移率高达200000cm²/(V·s)，电导率达10⁶S/m，热导率可达5000W/(m·K)，强度可达130GPa。石墨烯的这些优异特性使其在光电子器件、化学电源(如太阳能电池、锂离子电池)、气体传感器、抗静电和散热材料等领域有巨大的潜在应用前景。石墨烯具有上述优异性能的前提是石墨烯结构完整且具有较高的品质，且可以大规模的生产，然而目前主流的石墨烯制备方法面对规模化产业化应用还存在很大的挑战。

在现有石墨烯制备技术中，氧化还原法是目前工业化生产石墨烯的主流制备方法，产量大，易于规模化生产。但该方法首先需要通过化学氧化法得到氧化石墨烯中间产品，氧化石墨烯结构中存在大量含氧基团，形成大量结构缺陷，使得石墨烯的导电导热性能大幅度降低，因而需要通过进一步还原处理来才能得到更高质量的石墨烯产品。现有的还原方法主要有化学还原法和热还原法，其中化学还原法涉及到强还原性试剂(如水合肼、硼氢化钠、硼氢化钾等)的使用，热还原法需要使用1000℃以上的高温环境，均存在环境不友好、高耗能等问题，使得石墨烯的生产成本居高不下，不利于石墨烯的大规模工业化应用，同时还原过程还会带来严重的环境污染，不利于环境保护和实现绿色生产。

此外，还有学者和技术人员提出来采用电化学还原的方式制备石墨烯，以绿色、高效的制备还原石墨烯，且还原效果较化学还原法和热还原法更好，但是现有的电化学还原方法所使用的电极是放置在电解槽中，反应过程中电解槽中的电解液处于静态，容易导致反应不均匀，并且石墨烯易团聚和沉降，从而影响还原效果；若增加搅拌，具有一定扰动，但是，反应后的石墨烯流动到阳极处时，易与阳极反应所产生的阳极产物反应，从而影响石墨烯的还原效果；再者，批量生产时，需要电解槽中的一批电解液反应并取出后才能生产下一批，其为间歇式操作，因此，现有的电化学还原方式不利于大规模的生产还原石墨烯，且生产效率低，需要人工辅助，人工成本高。

因此，针对现有技术的不足，本实用新型提供一种管式液流连续电化学还原氧化石墨烯的还原装置来制备还原石墨烯，该装置通过液流连续电化学还原的方式将氧化石墨烯还原为高品质的还原石墨烯，从而解决现有电化学还原技术普遍采用间歇操作存在的操作复杂、辅助生产时间长、人力成本高、生产效率低等问题。

实用新型内容

为达到上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：

一种管式液流连续电化学还原氧化石墨烯的还原装置，包括管式阴极和管式阳极，所述管式阴极和管式阳极之间间隔设置有阴阳极隔离滤筒，所述阴阳极隔离滤筒和管式阴极依次套设在管式阳极的外侧；

所述管式阴极的下端密封固定有下法兰封头，所述下法兰封头背离管式阴极的一端设置有进液分流室，所述进液分流室上设置进液总管和进液分管，所述进液总管的一端位于进液分流室的外侧、另一端位于进液分流室的内部并与进液分流室连通，所述进液分管的一端位于进液分流室的内部并与进液分流室连通、另一端穿设下法兰封头并延伸至管式阴极和阴阳极隔离滤筒之间；所述管式阴极的上端密封固定有上法兰封头，所述上法兰封头背离管式阴极的一端设置有出液汇流室，所述出液汇流室上设置排液分管、排液总管、阴极排气管和阳极排气管，所述排液分管的一端位于出液汇流室的内部并与出液汇流室连通、另一端穿设上法兰封头并延伸至管式阴极和阴阳极隔离滤筒之间，所述排液总管和阴极排气管两者的一端均位于出液汇流室的外侧、另一端均位于出液汇流室的内部并与出液汇流室连通，其中，在所述出液汇流室的内部，所述排液分管的端部距离上法兰封头的间距大于排液总管的端部距离上法兰封头的间距，但小于所述阴极排气管的端部距离上法兰封头的间距；所述阳极排气管的一端出液汇流室的外侧、另一端从出液汇流室穿设上法兰封头并延伸至阴阳极隔离滤筒内侧；

所述阴阳极隔离滤筒朝向管式阴极的一侧筒壁上设置有滤层，所述阴阳极隔离滤筒的下端固连在下法兰封头上、上端固连在上法兰封头上；

所述管式阳极的下端固连在下法兰封头上，上端与所述上法兰封头间隔设置，且所述管式阳极的上端端部位于阳极排气管位于阴阳极隔离滤筒内侧的一端端部下方；所述管式阳极的上端设置阳极导杆，所述阳极导杆的一端连接管式阳极、另一端穿设出液汇流室并延伸至出液汇流室外侧。

优选地，所述管式阴极的外壁设置有绝缘胶层、内壁为非光滑的金属表面。

优选地，所述管式阴极的外部框设有控温夹套，所述控温夹套上设置有阴极温控流体入口管和阴极温控流体出口管，所述阴极温控流体入口管和阴极温控流体出口管两者的一端位于控温夹套和管式阴极之间、另一端位于控温夹套外侧。

优选地，所述进液分管设置有若干，所有的进液分管环绕设置在阴阳极隔离滤筒的周向。

优选地，所述上法兰封头和下法兰封头均为绝缘材质制作。

优选地，所述排液分管设置有若干，所有的排液分管环绕设置在阴阳极隔离滤筒的周向。

优选地，所述阴阳极隔离滤筒包括三层；其中，外层为朝向所述管式阴极的一层，该外层为所述滤层，所述滤层为滤膜，所述滤膜为聚丙烯纤维膜、聚四氟乙烯膜、尼龙膜、塑料编织滤布或无纺布；中间层为滤网结构，所述滤网结构的孔径大于滤膜的孔径；内层为网状的刚性圆管结构，所述刚性圆管结构的孔径大于滤网结构的孔径；所述刚性圆管结构和滤网结构为塑料、陶瓷或者金属材质。

优选地，所述管式阳极上设置有控温盘管，所述控温盘管的两端管口均位于进液分流室外侧，所述控温盘管的中段位于管式阳极的内部。

优选地，所述阳极导杆和管式阳极的外壁均设置有金属氧化物涂层，所述金属氧化物涂层为铅基、锡基、钌基、铱基、钽基材料中的一种或多种混合。

优选地，所述管式阴极为金属件，其外壁设置有绝缘胶层，所述管式阴极两端为法兰板结构，所述上法兰封头和下法兰封头均为采用绝缘材质制作的法兰盘结构，所述管式阴极通过法兰连接方式与上法兰封头、下法兰封头固连，固连时，所述管式阴极两端的法兰板结构通过固定件固连其所在端的法兰封头，其中，所述固定件包括固定帽和连接杆，所述连接杆同时插接管式阴极的法兰板结构和其所在端的法兰封头，所述连接杆为金属件，所述固定帽为绝缘件，其安装在所述连接杆的一端端部。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

1、本实用新型通过设置成管式结构，且通过阴阳极隔离滤筒将阳极和阴极隔开，一方面避免了电解过程阳极产生的具有氧化性的分子或离子对石墨烯还原产生影响，另一方面，管式结构配合管式阴极内壁的凹凸不平的磨砂状结构，可以使石墨烯溶液在阴极表面翻滚流动，从而使得电解液中的石墨烯有更大几率与阴极接触，并且也更容易暴露在阴极电解时产生的还原性溶液环境中，整体增加了与氢自由基及水合电子的接触几率，也因此具有更好的还原效果及更高的还原效率。

2、本实用新型通过管式结构的设置，可以进行液相流动(简称液流)连续电化学还原氧化石墨烯，装置本身可根据生产需求进行数量上的增减，即，本装置可以单独使用，也可以多个串并联组合使用，从而提高还原效率和生产效率，满足不同的生产需求；同时，通过简单的串并联用即可实现可调控氧化石墨烯的还原度，制备不同品质的还原石墨烯，无需新额外加入还原试剂。

3、本实用新型通过管式结构的设置，从底端进料，进入电极还原区域时，电极产生的少量气泡可以进一步增强石墨烯在电极表面的扰动，使得石墨烯能够在阴极管行程内有更长的停留时间，大大增加了石墨烯与电极的接触几率，提高还原效率。此外，反应产生的气泡可以对电解液形成良好的推动，一方面避免了石墨烯的团聚，另一方面也直接避免了物料在管式装置底端沉积，提高电化学还原批次稳定性和一致性。

4、本实用新型可通过与泵连接的方式实现循环流动，且在实际应用时，还可以根据需要将所设计的还原装置进行串并联，从而延长电解液的流动里程，使得电解液中的石墨烯得到更为充分的反应，同时，增加定向进液和定向出液，即可实现连续化的电化学反应生产高品质的还原石墨烯，解决了现有电化学还原技术普遍采用间歇操作存在的操作复杂、辅助生产时间长、人力成本高、生产效率低等问题。

附图说明

图1是本实用新型的结构简图；

图2是图1中上部的结构简图，图中，局部剖切；

图3是本实用新型的内部视图。

主要元件符号说明

图中：管式阴极1、法兰板结构1.1、阴阳极隔离滤筒2、管式阳极3、进液分流室4、进液总管5、进液分管6、出液汇流室7、排液分管8、排液总管9、阴极排气管10、阳极排气管11、气体聚集腔室12、阳极导杆13、下法兰封头14、上法兰封头15、固定件16、连接杆16.1、固定帽16.2、控温夹套17、阴极温控流体入口管18、阴极温控流体出口管19、控温盘管20。

如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本实用新型。

具体实施方式

请参阅图1-3，在本实用新型的一种较佳实施方式中，一种管式液流连续电化学还原氧化石墨烯的还原装置，包括管式阴极1和管式阳极3，所述管式阴极1和管式阳极3之间间隔设置有阴阳极隔离滤筒2，所述阴阳极隔离滤筒2和管式阴极1依次套设在管式阳极3的外侧。

所述管式阴极1的下端密封固定有下法兰封头14，所述下法兰封头14背离管式阴极1的一端设置有进液分流室4，所述进液分流室4上设置进液总管5和进液分管6，所述进液总管5的一端位于进液分流室4的外侧、另一端位于进液分流室4的内部并与进液分流室4连通，所述进液分管6的一端位于进液分流室4的内部并与进液分流室4连通、另一端穿设下法兰封头14并延伸至管式阴极1和阴阳极隔离滤筒2之间；所述管式阴极1的上端密封固定有上法兰封头15，所述上法兰封头15背离管式阴极1的一端设置有出液汇流室7，所述出液汇流室7上设置排液分管8、排液总管9、阴极排气管10和阳极排气管11，所述排液分管8的一端位于出液汇流室7的内部并与出液汇流室7连通、另一端穿设上法兰封头15并延伸至管式阴极1和阴阳极隔离滤筒2之间，所述排液总管9和阴极排气管10两者的一端均位于出液汇流室7的外侧、另一端均位于出液汇流室7的内部并与出液汇流室7连通，其中，在所述出液汇流室7的内部，所述排液分管8的端部距离上法兰封头15的间距大于排液总管9的端部距离上法兰封头15的间距，但小于所述阴极排气管10的端部距离上法兰封头15的间距；所述阳极排气管11的一端出液汇流室7的外侧、另一端从出液汇流室7穿设上法兰封头15并延伸至阴阳极隔离滤筒2内侧。

所述阴阳极隔离滤筒2朝向管式阴极1的一侧筒壁上设置有滤层，所述阴阳极隔离滤筒2的下端固连在下法兰封头14上、上端固连在上法兰封头15上。

所述管式阳极3的下端固连在下法兰封头14上，上端与所述上法兰封头15间隔设置，且所述管式阳极3的上端端部位于阳极排气管11位于阴阳极隔离滤筒2内侧的一端端部下方；所述管式阳极3的上端设置阳极导杆13，所述阳极导杆13的一端连接管式阳极3、另一端穿设出液汇流室7并延伸至出液汇流室7外侧。

本实用新型通过管式结构的设置，加之隔开的阴阳极结构，来采用液流连续电化学的方式还原氧化石墨烯，从而实现高效率的制备还原石墨烯，具体的，本实用新型通过下法兰封头14和上法兰封头15将管式阴极1、管式阳极3和用于隔开管式阴极1和管式阳极3的阴阳极隔离滤筒2固接，从而形成电化学反应的反应区域，电化学反应用的电解液从下往上流，具体是从进液总管5进入到下法兰封头14下方的进液分流室4，在进液分流室4减速后分流，电解液从进液分管6进入到管式阴极1和阴阳极隔离滤筒2之间的反应腔中，电解液在该反应腔中与管式阴极1接触反应，反应产生的还原性物质和电解液中的氧化石墨烯反应，从而还原氧化石墨烯，反应后的电解液在液流推动下流动至上法兰封头15处，并通过上法兰封头15上的排液分管8流到出液汇流室7中，而后从出液汇流室7上的排液总管9排出；同时，管式阴极1电解反应过程产生的还原气体为泡沫形式，其会随电解液一同流到出液汇流室7中，在流动至出液汇流室7的过程，气泡形式的还原气体会扰动电解液，从而使得电解液中的石墨烯在电极表面扰动，增强了石墨烯与电极的接触几率，从而提高还原效率；当泡沫形式的还原气体流动至出液汇流室7时，由于排液分管8高于排液总管9，还原气体的泡沫会暴露在排液总管9的上方，并汇集成气态形式的还原气体，而又由于阴极排气管10高于排液分管8，气态形式的还原气体汇集在出液汇流室7中电解液的上方后从阴极排气管10排出，即实现了气液分离及分离后的排空处理；在反应腔室中，由于阴阳极隔离滤筒2外壁上滤层的设置，使得进入反应腔室的电解液和氧化石墨烯被隔离在管式阴极1和阴阳极隔离滤筒2之间的反应腔中，仅少量电解液透过滤层和阴阳极隔离滤筒2而进入到管式阳极3和阴阳极隔离滤筒2之间的反应腔中，在该反应腔中的电解液接触管式阳极3后与管式阳极3电解反应，反应生成的阳极气体汇集在管式阳极3上端和上法兰封头15之间的气体聚集腔室12中，而后通过阳极排气管11排出，另外，由于滤层的设置，反应生成的阳极气体被滤层隔绝，不能流到管式阴极1和阴阳极隔离滤筒2之间的反应腔中，同时，还原后的石墨烯也不能够接触到管式阳极3，这样避免了阳极气体与还原后的石墨烯反应，也避免了还原后的石墨烯与管式阳极3反应，提高了石墨烯的还原效率和效果。

基于上述可知，本实用新型通过阴阳极隔离滤筒2及其上滤层的设置，隔绝了还原后的石墨烯与管式阳极3、阳极气体反应，并使得石墨烯仅在管式阴极1和阴阳极隔离滤筒2之间反应，从而提高还原效果和还原效率。

在本实施方式中，为了使石墨烯在管式阴极1和阴阳极隔离滤筒2之间流动时更好的与管式阴极1反应，所述管式阴极1的内壁为非光滑的金属表面，以通过阴极表面的粗糙起伏结构来有助于增加阴极表层流体的扰动，提高电流利用效率和电化学还原的效果，具体的，管式阴极1的内壁可为磨砂、起伏、滚花、电解造孔等结构，表面粗糙且凹凸不平，材质为镍及合金、钢、铜及合金、铅及合金、钛及合金中的一种。优选的，所述管式阴极1为金属件，其外壁设置有绝缘胶层，所述管式阴极1两端为法兰板结构1.1，所述上法兰封头15和下法兰封头14均为采用绝缘材质制作的法兰盘结构，材质可为塑料或者陶瓷的一种或多种组合，管式阴极1通过法兰连接方式与上法兰封头15、下法兰封头14固连，固连时，所述管式阴极1两端的法兰板结构1.1通过固定件16固连其所在端的法兰封头，其中，所述固定件16包括固定帽16.2和连接杆16.1，所述连接杆16.1同时插接管式阴极1的法兰板结构1.1和其所在端的法兰封头，所述连接杆16.1为金属件，所述固定帽16.2为绝缘件，其安装在所述连接杆16.1的一端端部，通过导线缠绕在固定帽16.2与法兰件之间的连接杆16.1杆身上的方式实现管式阴极1与电源的电连接，从而实现电化学反应，也就是说，固定件16充当管式阴极1的导电杆，其通过连接杆16.1穿设管式阴极1端部的法兰板结构1.1的方式来与管式阴极1实现电流传递。进一步的，所述法兰板结构1.1上均布多个固定件16，通过不同固定件16的接线来满足生产需求所需的电力，且上下两端均可连电线，从而使得管式阴极1上电流分布得更均衡，效果更好。

进一步地，为了便于电解液分流进入到进液分流室4中，所述进液分管6设置有若干，所有的进液分管6环绕设置在阴阳极隔离滤筒2的周向。同理，为了便于反应后的电解液汇流到出液汇流室7中，所述排液分管8设置有若干，所有的排液分管8环绕设置在阴阳极隔离滤筒2的周向。

在本实用新型中，所述阴阳极隔离滤筒2起到隔绝的作用，其仅允许部分电解液通过，其在本实施方式中的结构具体为：所述阴阳极隔离滤筒2包括三层；其中，外层为朝向所述管式阴极1的一层，该外层为所述滤层，所述滤层为滤膜，所述滤膜为聚丙烯纤维膜(pp膜)、聚四氟乙烯膜(PTFE膜)、尼龙膜、塑料编织滤布或无纺布；中间层为滤网结构，所述滤网结构的孔径大于滤膜的孔径；内层为网状的刚性圆管结构，所述刚性圆管结构的孔径大于滤网结构的孔径；所述刚性圆管结构和滤网结构为塑料或者金属材质。

在本实用新型中，管式阳极3为空心管，其封装在阴阳极隔离滤筒2中央，并固定在上法兰封头15和下法兰封头14之间，在本实施方式中，所述阳极导杆13和管式阳极3的外壁均设置有金属氧化物涂层，该金属氧化物涂层为功能性涂层，可用于降低槽压，节能，进一步地，所述金属氧化物涂层为铅基、锡基、钌基、铱基、钽基材料中的一种或多种混合。优选的，所述管式阳极3采用耐腐蚀导电材料制作，材质具体为钛及钛基复合材料、铂及其铂基材料、铅及其合金、石墨中的一种。

进一步地，为了便于电解液更好的反应，所述管式阴极1的外部框设有控温夹套17，所述控温夹套17上设置有阴极温控流体入口管18和阴极温控流体出口管19，所述阴极温控流体入口管18和阴极温控流体出口管19两者的一端位于控温夹套17和管式阴极1之间、另一端位于控温夹套17外侧，以通过阴极温控流体入口管18和阴极温控流体出口管19来使得一定温度的流体在控温夹套17和管式阴极1之间流动，从而对反应段各区域进行恒温控制；优选地，所述阴极温控流体入口管18和阴极温控流体出口管19优选设置在管式阴极1的相对两侧，且所述阴极温控流体入口管18靠近下法兰封头14，所述阴极温控流体出口管19靠近上法兰封头15。同理，所述管式阳极3上设置有控温盘管20，所述控温盘管20的两端管口均位于进液分流室4外侧，所述控温盘管20的中段位于管式阳极3的内部，具有一定温度的流体可通过控温盘管20进入到管式阳极3内部，从而对阴阳极隔离滤筒2内的电解液进行恒温控制。

最后，需要说明的是，本实用新型所设计的还原装置为管式的流体装置，采用该流体装置进行液流连续电化学还原氧化石墨烯，具有如下优点，采用电化学的方法可以使用更绿色环保的电解液，常规的可溶性无机盐即可充当导电载体，且可以通过简单的固液分离进行回收利用，避免使用有毒有害试剂，同时该装置无需高温或强还原剂环境，仅通过调节电流密度及电解液的配比即可实现氧化石墨烯的可控还原，有助于实现节能减排。

此外，本实用新型的还原装置的管式阴极1、阴阳极隔离滤筒2和管式阳极3构成一个电极单元，本实用新型的还原装置可包含多个电极单元，多个电极单元均设置在下法兰封头14和上法兰封头15之间，所有的电极单元依次间隔套设，每一个电极单元均与进液分流室4通过进液分管6连通，同时也均与出液汇流室7通过排液分管8连通，以形成套管式的还原结构。即，在下法兰封头14和上法兰封头15之间，管式阴极1、阴阳极隔离滤筒2和管式阳极3的布置形式从内至外是“管式阳极3-阴阳极隔离滤筒2-管式阴极1-管式阳极3-阴阳极隔离滤筒2-管式阴极1-......”，电解液不在相邻的管式阳极3和管式阴极1之间流通。上述结构的设置，利于同时多个电极单元同时对电解液进行电化学反应，提高了还原效率。

上述说明是针对本实用新型较佳可行实施例的详细说明，但实施例并非用以限定本实用新型的专利申请范围，凡本实用新型所提示的技术精神下所完成的同等变化或修饰变更，均应属于本实用新型所涵盖专利范围。

Claims (10)

1.一种管式液流连续电化学还原氧化石墨烯的还原装置，包括管式阴极和管式阳极，其特征在于：所述管式阴极和管式阳极之间间隔设置有阴阳极隔离滤筒，所述阴阳极隔离滤筒和管式阴极依次套设在管式阳极的外侧；

所述管式阴极的下端密封固定有下法兰封头，所述下法兰封头背离管式阴极的一端设置有进液分流室，所述进液分流室上设置进液总管和进液分管，所述进液总管的一端位于进液分流室的外侧、另一端位于进液分流室的内部并与进液分流室连通，所述进液分管的一端位于进液分流室的内部并与进液分流室连通、另一端穿设下法兰封头并延伸至管式阴极和阴阳极隔离滤筒之间；所述管式阴极的上端密封固定有上法兰封头，所述上法兰封头背离管式阴极的一端设置有出液汇流室，所述出液汇流室上设置排液分管、排液总管、阴极排气管和阳极排气管，所述排液分管的一端位于出液汇流室的内部并与出液汇流室连通、另一端穿设上法兰封头并延伸至管式阴极和阴阳极隔离滤筒之间，所述排液总管和阴极排气管两者的一端均位于出液汇流室的外侧、另一端均位于出液汇流室的内部并与出液汇流室连通，其中，在所述出液汇流室的内部，所述排液分管的端部距离上法兰封头的间距大于排液总管的端部距离上法兰封头的间距，但小于所述阴极排气管的端部距离上法兰封头的间距；所述阳极排气管的一端出液汇流室的外侧、另一端从出液汇流室穿设上法兰封头并延伸至阴阳极隔离滤筒内侧；

所述阴阳极隔离滤筒朝向管式阴极的一侧筒壁上设置有滤层，所述阴阳极隔离滤筒的下端固连在下法兰封头上、上端固连在上法兰封头上；

所述管式阳极的下端固连在下法兰封头上，上端与所述上法兰封头间隔设置，且所述管式阳极的上端端部位于阳极排气管位于阴阳极隔离滤筒内侧的一端端部下方；所述管式阳极的上端设置阳极导杆，所述阳极导杆的一端连接管式阳极、另一端穿设出液汇流室并延伸至出液汇流室外侧。

2.如权利要求1所述的一种管式液流连续电化学还原氧化石墨烯的还原装置，其特征在于：所述管式阴极的外壁设置有绝缘胶层、内壁为非光滑的金属表面。

3.如权利要求1所述的一种管式液流连续电化学还原氧化石墨烯的还原装置，其特征在于：所述管式阴极的外部框设有控温夹套，所述控温夹套上设置有阴极温控流体入口管和阴极温控流体出口管，所述阴极温控流体入口管和阴极温控流体出口管两者的一端位于控温夹套和管式阴极之间、另一端位于控温夹套外侧。

4.如权利要求1所述的一种管式液流连续电化学还原氧化石墨烯的还原装置，其特征在于：所述进液分管设置有若干，所有的进液分管环绕设置在阴阳极隔离滤筒的周向。

5.如权利要求1所述的一种管式液流连续电化学还原氧化石墨烯的还原装置，其特征在于：所述上法兰封头和下法兰封头均为绝缘材质制作。

6.如权利要求1所述的一种管式液流连续电化学还原氧化石墨烯的还原装置，其特征在于：所述排液分管设置有若干，所有的排液分管环绕设置在阴阳极隔离滤筒的周向。

7.如权利要求1所述的一种管式液流连续电化学还原氧化石墨烯的还原装置，其特征在于：所述阴阳极隔离滤筒包括三层；其中，外层为朝向所述管式阴极的一层，该外层为所述滤层，所述滤层为滤膜，所述滤膜为聚丙烯纤维膜、聚四氟乙烯膜、尼龙膜、塑料编织滤布或无纺布；中间层为滤网结构，所述滤网结构的孔径大于滤膜的孔径；内层为网状的刚性圆管结构，所述刚性圆管结构的孔径大于滤网结构的孔径；所述刚性圆管结构和滤网结构为塑料、陶瓷、金属材质。

8.如权利要求1所述的一种管式液流连续电化学还原氧化石墨烯的还原装置，其特征在于：所述管式阳极上设置有控温盘管，所述控温盘管的两端管口均位于进液分流室外侧，所述控温盘管的中段位于管式阳极的内部。

9.如权利要求1所述的一种管式液流连续电化学还原氧化石墨烯的还原装置，其特征在于：所述阳极导杆和管式阳极的外壁均设置有金属氧化物涂层，所述金属氧化物涂层为铅基、锡基、钌基、铱基、钽基材料中的一种。

10.如权利要求1所述的一种管式液流连续电化学还原氧化石墨烯的还原装置，其特征在于：所述管式阴极为金属件，其外壁设置有绝缘胶层，所述管式阴极两端为法兰板结构，所述上法兰封头和下法兰封头均为采用绝缘材质制作的法兰盘结构，所述管式阴极通过法兰连接方式与上法兰封头、下法兰封头固连，固连时，所述管式阴极两端的法兰板结构通过固定件固连其所在端的法兰封头，其中，所述固定件包括固定帽和连接杆，所述连接杆同时插接管式阴极的法兰板结构和其所在端的法兰封头，所述连接杆为金属件，所述固定帽为绝缘件，其安装在所述连接杆的一端端部。

Images