本發(fā)明涉及一種剝離裝置，尤其是涉及一種用于制備量子碳素的石墨層間剝離裝置。

背景技術(shù)：

眾所周知，碳元素是自然界中存在的與人類(lèi)最密切相關(guān)、最重要的元素之一。它具有SP、SP2、SP3雜化的多樣電子軌道特性，尤其是碳碳雙鍵sp2雜化的異向性導(dǎo)致晶體的各向?qū)?，使得以碳元素為唯一?gòu)成元素的碳素結(jié)構(gòu)材料具有各式各樣的性質(zhì)，而且，新碳素材料還在不斷被發(fā)現(xiàn)和人工制得?？梢哉f(shuō)，沒(méi)有任何元素能像碳這樣作為單一元素可形成像三維金剛石晶體、二維石墨層片、一維卡賓和碳納米管、零維富勒烯分子等如此之多的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)完全不同的物質(zhì)。譬如碳素結(jié)構(gòu)體中的石墨烯片材料就有太多優(yōu)越性，而且在太陽(yáng)能電池、傳感器方面、納米電子學(xué)、高性能納電子器件、復(fù)合材料、場(chǎng)發(fā)射材料、氣體傳感器及能量存儲(chǔ)等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用。近年來(lái)，科學(xué)家和致力于探索制備單層石墨烯的途徑，尤其是要制備高質(zhì)量、產(chǎn)率高、成本低、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的石墨烯的方法。目前公知比較成熟的制備石墨烯的方法主要有以下幾種：①剝離法，包括微機(jī)械剝離法和溶劑剝離法等；②生長(zhǎng)法，包括晶體外延生長(zhǎng)、取向附生法、化學(xué)氣相沉積等；③氧化還原石墨法，包括常用的Hummers法、Standenmaier法、Brodie法等；④其它方法，主要有電弧放電法、石墨層間化學(xué)物途徑法、目前非常新穎的高溫淬火法與碳納米管剝開(kāi)法等。其中氧化還原石墨法具有簡(jiǎn)單且多元化的工藝，是常用的制備石墨烯的方法，但只適合于實(shí)驗(yàn)室少量制備用于研究，大量制備容易產(chǎn)生大量廢酸、廢水等引起環(huán)境污染。

同樣，碳素結(jié)構(gòu)體這些具有優(yōu)秀性質(zhì)的材料，到目前為止，其各種制備方法在成本和環(huán)保等方面還沒(méi)有根本性的突破。

規(guī)?；苽涓哔|(zhì)量、低成本、環(huán)保型的碳素晶體材料是所有應(yīng)用的基礎(chǔ),發(fā)展低成本可控的制備方法是當(dāng)下最急需解決的問(wèn)題。

量子碳素包括了粒徑為0.3-100nm的碳素粒子的單層石墨烯、多層石墨烯、納米碳結(jié)構(gòu)體，在所述碳素粒子的表層具有含有碳、氫、氧、氮的化合物，所述含有碳、氫、氧、氮的化合物包括稠環(huán)芳烴、含有碳氧單鍵的化合物、含有碳氧雙鍵的化合物、含有碳?xì)滏I的化合物。

量子碳素是碳元素的一種熱力學(xué)不穩(wěn)定但動(dòng)力學(xué)較穩(wěn)定的亞穩(wěn)定物質(zhì)。構(gòu)成量子碳素的基材是單分散碳原子或碳原子簇。以石墨烯為例，當(dāng)石墨烯片層產(chǎn)生一定的彎曲結(jié)構(gòu)時(shí)，則使處于平衡狀態(tài)的碳原子具有一定的應(yīng)力能并處于較高能量狀態(tài)。不同碳同素異性體中碳元素所具有的能量各不相同，石墨中碳原子的能量為零為最穩(wěn)定狀態(tài)，富勒烯球C60中碳原子的能量最高達(dá)0.45eV，C240約為0.15eV，納米碳管和金剛石中碳原子能量在0.02～0.03eV，要克服石墨烯彎曲結(jié)構(gòu)的應(yīng)力能,不同的碳同素異體的生成熱有差別。最穩(wěn)定的石墨其生成熱Hf(g·c)為零；金剛石為1.67KJ/mol；C60為42.51KJ/mol；C70為40.38KJ/mol碳，要使石墨變成彎曲結(jié)構(gòu)形成不同碳同素異體，必須從外部施加更高能量使之在受激狀態(tài)下形成能量更高的單分散碳原子或碳原子簇.這些可控式激態(tài)能量的供給，可以通過(guò)本發(fā)明的特殊加工方法實(shí)現(xiàn)，并可以選擇性的制備出不同碳結(jié)構(gòu)體。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的上述技術(shù)問(wèn)題主要是通過(guò)下述技術(shù)方案得以解決的：

一種用于制備量子碳素的石墨層間剝離裝置，其特征在于：包括殼體、設(shè)置在殼體內(nèi)的剝離組件，殼體兩端設(shè)有進(jìn)口和出口并通過(guò)端蓋封閉；剝離組件包括垂直設(shè)置的金屬片A、金屬片B、以及金屬片C以及金屬片D；所述金屬片A、金屬片B、金屬片C以及金屬片D對(duì)應(yīng)結(jié)構(gòu)為金屬片結(jié)構(gòu)A1、金屬片結(jié)構(gòu)A2、金屬片結(jié)構(gòu)B1以及金屬片結(jié)構(gòu)B2；其組合有金屬片A-金屬片C、或金屬片B-金屬片D、或金屬片A-金屬片、或金屬片D-金屬片A-金屬片B-金屬片C-金屬片D。

優(yōu)選地，中金屬片結(jié)構(gòu)A1為均勻分布六角形通孔圓盤(pán)，圓盤(pán)中心為中心孔的中心。

優(yōu)選地，金屬片結(jié)構(gòu)B1和金屬片結(jié)構(gòu)A1的孔型尺寸相同，為均勻分布六角形通孔圓盤(pán)，但圓盤(pán)中心為金屬片結(jié)構(gòu)A1橫向移動(dòng)兩孔中心直線(xiàn)距離的1/2處。

優(yōu)選地，其中金屬片結(jié)構(gòu)A2為均勻分布圓形通孔圓盤(pán)，圓盤(pán)中心為中心孔的中心；金屬片結(jié)構(gòu)B2和金屬片結(jié)構(gòu)A2的孔型尺寸相同，為均勻分布圓形通孔圓盤(pán)，但圓盤(pán)中心為金屬片結(jié)構(gòu)A2橫向移動(dòng)兩孔中心直線(xiàn)距離的1/2處。

優(yōu)選地，其中金屬片結(jié)構(gòu)C片為圓盤(pán)周邊有半圓通孔和盤(pán)中均勻分布至少四個(gè)限位螺孔；其中金屬片結(jié)構(gòu)D片為中心有一通孔。

優(yōu)選地，金屬片的組合結(jié)構(gòu)有A1-B1、A2-B2、A-B和DABCD。

因此，本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)：本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低、易于控制，容易實(shí)現(xiàn)大規(guī)?；a(chǎn)，且無(wú)三廢產(chǎn)生，生產(chǎn)的單層石墨烯、多層石墨烯、以及碳結(jié)構(gòu)粒子顆粒度均勻，純度高、產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定。

附圖說(shuō)明

圖1為石墨層間剝離分散裝置部分(2)中的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2a為剝離部件(2-1)中的A1的剝離片圖。

圖2b為剝離部件(2-1)中的B1的剝離片圖。

圖2c為剝離部件(2-1)中的C的剝離片圖。

圖2d為剝離部件(2-1)中的A2的剝離片圖。

圖2e為剝離部件(2-1)中的B2的剝離片圖。

圖2f為剝離部件(2-1)中的D的剝離片圖。

圖3a為剝離部件(2-1)中A1-B1組合示意圖。

圖3b為剝離部件(2-1)中A2-B2組合示意圖。

圖3c為剝離部件(2-1)中的A、B片組合示意圖。

圖4為剝離部件(2-1)中的A、B、C、D片組合示意圖。

具體實(shí)施方式

下面通過(guò)實(shí)施例，并結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步具體的說(shuō)明。

實(shí)施例、

本發(fā)明涉及石墨層間剝離裝置2-1包括A、B、C、D四片不同結(jié)構(gòu)圓形金屬片和限位螺栓2-1.1、殼體、兩個(gè)端蓋組成。所述A、B、C、D四片不同結(jié)構(gòu)金屬片包括A1、A2、B1、B2。其中A1為均勻分布六角形通孔圓盤(pán)，圓盤(pán)中心為中心孔的中心。B1和A1的孔型尺寸相同，為均勻分布六角形通孔圓盤(pán)，但圓盤(pán)中心為A1橫向移動(dòng)兩孔中心直線(xiàn)距離的1/2處。其中A2為均勻分布圓形通孔圓盤(pán)，圓盤(pán)中心為中心孔的中心。B2和A2的孔型尺寸相同，為均勻分布圓形通孔圓盤(pán)，但圓盤(pán)中心為A2橫向移動(dòng)兩孔中心直線(xiàn)距離的1/2處。其中C片為圓盤(pán)周邊有半圓通孔和盤(pán)中均勻分布至少四個(gè)限位螺孔。其中D片為中心有一通孔。其組合有A1-B1、A2-B2、A-B和DABCD。

本文中所描述的具體實(shí)施例僅僅是對(duì)本發(fā)明精神作舉例說(shuō)明。本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)所描述的具體實(shí)施例做各種各樣的修改或補(bǔ)充或采用類(lèi)似的方式替代，但并不會(huì)偏離本發(fā)明的精神或者超越所附權(quán)利要求書(shū)所定義的范圍。