超聲波石墨烯制取設備
超聲波石墨烯制取設備的基本原理:
超聲波設備的應用,主要是在溶劑熱插層法和氧化還原法上,這兩種方法操作較為簡便,而且成本低于其他制備的方法,是目前國內大規模制備納米級石墨烯粉主要采用的生產方式。由于超聲波在液體中會產生空化作用,形成微射流、振動等物理現象,微觀上,在液體中對懸浮顆粒起到一種高速攪拌、破碎、分離、分散的作用。簡單的講,就是超聲波在制備石墨烯的溶液中,能起到反應加速和催化的作用。
在溶劑熱插層法中,將石墨粉末和插層劑按一定比例,在有機溶劑中均勻混合,再利用超聲波水浴進行一定時間的剝離,然后對其作離心分離處理,通過微孔濾膜過濾后,就能得到石墨烯材料。
氧化還原的方法,是將氧化石墨粉末加入到去離子水中,通過超聲波振蕩,得到氧化石墨烯在去離子水中的氧化石墨烯分散液,在分散液中通過加入咖啡酸粉末,還原反應后得到石墨烯溶液,也是通過微孔濾膜過濾收集,并真空干燥,后得到石墨烯。
超聲波石墨烯剝離也稱超聲波分散。超聲波分散是指以液體為媒介,通過超聲波在液體中的“空化”作用,將液體中的顆粒進行分散和解團聚的過程。超聲波技術作為一種物理手段和工具,能在液體中產生各種極端條件,這一現象被稱為聲化學作用,相關的超聲設備則被稱為超聲波聲化學設備(簡稱“聲化學設備”)。超聲波分散設備是聲化學設備的一種應用,可用于水處理、固液系分散、液體中顆粒的解團聚、促進固液反應等效果。
石墨烯超聲波分散機組成部分:
1.超音波振動源(驅動電源):把50-60Hz的市電轉化為高功率的高頻率(15kHz—100kHz)電源,提供給換能器。
2.換能器(controller, transducer):把高頻率電能轉化為機械振動能。
3.變幅桿:聯接并固定換能器與工具頭,將換能器之振幅放大后傳送到工具頭。
4.工具頭(導入桿):把機械能和壓力傳至工作物,同時也有振幅放大的功能
超聲波石墨烯生產設備組成部分:
超聲波實驗級分散設備:超聲波主機+超聲波驅動電源+實驗固定架
超聲波工業級分散設備:3000W超聲波振動棒+超聲波數控驅動電源
中試機:超聲波工業級分散設備+循環反應釜(含冷卻夾套、加料口、送料泵、底座支架)
生產線:超聲波工業級分散設備+電源放置柜+反應釜(含冷卻夾套)+固定支架(含隔音棉)+流量計+變頻泵
工業級別聲化學產品參數:
型號 | SONO20-1000 | SONO20-2000 | SONO15-3000 | SONO20-3000 |
頻率 | 20±0.5 KHz | 20±0.5 KHz | 15±0.5 KHz | 20±0.5 KHz |
功率 | 1000 W | 2000 W | 3000 W | 3000 W |
電壓 | 220/110V | 220/110V | 220/110V | 220/110V |
溫度 | 300 ℃ | 300 ℃ | 300 ℃ | 300 ℃ |
壓強 | 35 MPa | 35 MPa | 35 MPa | 35 MPa |
聲強 | 20 W/cm2 | 40 W/cm2 | 60 W/cm2 | 60 W/cm2 |
最大處理量 | 10 L/Min | 15 L/Min | 20 L/Min | 20 L/Min |
工具頭材質 | 鈦合金 | 鈦合金 | 鈦合金 | 鈦合金 |
實驗級別產品參數
型號 | SONO20-1000 | SONO28-800 | SONO40-500 |
頻率 | 20±0.5 KHz | 28±0.5 KHz | 40±0.5 KHz |
功率 | 1000 W | 800 W | 500 W |
電壓 | 220/110V | 220/110V | 220/110V |
溫度 | 300 ℃ | 200 ℃ | 200 ℃ |
最大處理量 | 5 L/Min | 3 L/Min | 2 L/Min |
工具頭材質 | 鈦合金 | 鈦合金 | 鈦合金 |