專利名稱：用于復(fù)合鍍時(shí)碳納米管的酸洗裝置及其使用方法
用于復(fù)合鍍時(shí)碳納米管的酸洗裝置及其使用方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及屬于酸洗技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種用于復(fù)合鍍時(shí)碳納米管的酸洗裝置及其使用方法。背景技術(shù)：
自從日本科學(xué)家Iijima在1991年發(fā)現(xiàn)碳納米管(CNTs)以來(lái)，碳納米管因其優(yōu)異的力學(xué)和光學(xué)性能受到了越來(lái)越多的關(guān)注，由于碳納米管具有獨(dú)特的結(jié)構(gòu)和良好的物理及化學(xué)性能，已經(jīng)成為制備復(fù)合材料中最具應(yīng)用前景的材料。目前，利用碳納米管作為增強(qiáng)相，采用復(fù)合電沉積技術(shù)制備各種金屬基復(fù)合材料的研究較多，在碳納米管復(fù)合電沉積過(guò)程中， 一般須對(duì)碳納米管進(jìn)行酸洗處理，H前還沒(méi)有一種通用的酸洗裝置， 一般將碳納米管放入燒杯中，再加入各種酸液進(jìn)行酸洗，經(jīng)酸洗之后再倒出酸液，最后用去離子水或蒸餾水進(jìn)行沖洗，該方法的不足之處是，由于碳納米管的團(tuán)聚，使其不易被酸液浸泡均勻，酸洗后燒杯中的酸液不易去除徹底、此外，酸洗過(guò)程中所產(chǎn)生的廢氣直接排入空氣，不利于環(huán)境保護(hù)和人體健康。因此，設(shè)計(jì)一種用于復(fù)合鍍時(shí)碳納米管的酸洗裝置就顯得尤其重要。
發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有技術(shù)的上述缺點(diǎn)，本發(fā)明提供一種具有清洗完全徹底、操作簡(jiǎn)單方便、運(yùn)行安全可靠和廢料充分回收優(yōu)點(diǎn)的用于復(fù)合鍍時(shí)碳納米管的酸洗裝置及其使用方法。
本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是 一種用于復(fù)合鍍時(shí)碳納米管的酸洗裝置，有酸洗容器，在酸洗容器內(nèi)裝有攪拌器，酸洗容器的上部端口采用密封塞進(jìn)行密封，進(jìn)水管貫穿密封塞并與酸洗容器相通，在酸洗容器下部通過(guò)導(dǎo)管與離心過(guò)濾器的進(jìn)口端相聯(lián)通，離心過(guò)濾器的出口端通過(guò)導(dǎo)管與真空瓶相聯(lián)通，真空瓶的上部端口通過(guò)導(dǎo)管與抽濾機(jī)的一端相聯(lián)通，抽濾機(jī)的另一端通過(guò)導(dǎo)管與廢氣儲(chǔ)存器相聯(lián)通，真空瓶的下部一側(cè)通過(guò)導(dǎo)管與廢液儲(chǔ)存器相聯(lián)通。
所述離心過(guò)濾器內(nèi)設(shè)有若干層有機(jī)溶劑微孔過(guò)濾膜。所述酸洗容器采用塑料容器。
上述一種用于復(fù)合鍍時(shí)碳納米管的酸洗裝置的使用方法是，先將碳納米管和濃硝酸置入酸洗容器內(nèi)，開動(dòng)攪拌器使碳納米管與酸液充分混合，通過(guò)酸液的旋轉(zhuǎn)使碳納米管得到充分浸泡；然后通過(guò)進(jìn)水管向酸洗容器內(nèi)沖入去離子水或蒸餾水，開動(dòng)攪拌器對(duì)經(jīng)過(guò)酸液浸泡后的碳納米管進(jìn)行沖洗；再開動(dòng)抽濾機(jī)利用氣壓差將酸洗后的酸液及其稀釋液經(jīng)過(guò)離心過(guò)濾器逐漸抽出，直到pH值為中性為止；最后將經(jīng)過(guò)酸洗和純化處理過(guò)的碳納米管加入到鍍液中去，進(jìn)行復(fù)合電沉積。
在復(fù)合電沉積時(shí)，所用軸瓦鋼背進(jìn)行鍍前處理，鍍前處理采用10g/L金屬清洗劑在超聲波中清洗數(shù)分鐘，再經(jīng)自來(lái)水漂洗；鍍液有如下組份Sn(BF4)2: 8
12g/L， Pb(BF4)2: 3 6g/L， HBF: 350 420g/L，明膠4g/L，碳納米管0. 5 lg/L。
本發(fā)明的有益效果是在攪拌器的作用下，碳納米管在酸洗容器中能被酸液浸泡均勻，酸洗后的酸液及酸洗過(guò)程中所產(chǎn)生的廢氣分別由廢液儲(chǔ)存器和廢氣儲(chǔ)存器進(jìn)行收集儲(chǔ)存，有利于環(huán)境保護(hù)和人體健康；使用離心過(guò)濾器中的有機(jī)溶劑微孔過(guò)濾膜有效地防止了碳納米管堵塞多層膜的微孔，保證廢液與碳納米管的順利分離，使用抽濾機(jī)對(duì)酸洗容器抽真空處理，利用氣壓差將酸液及稀釋液逐漸抽出，直到pH值為中性；具有清洗完全徹底、操作簡(jiǎn)單方便、運(yùn)行安全可靠和廢料充分冋收優(yōu)點(diǎn)，是一種用于復(fù)合電沉積時(shí)碳納米管進(jìn)行酸洗的通用裝置。

圖l是木發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖中l(wèi)-進(jìn)水管、2-密封塞、3-攪拌器、4-酸洗容器、5-離心過(guò)濾器、6-真空瓶、7-抽濾機(jī)、8-廢氣儲(chǔ)存器、9-廢液儲(chǔ)存器、10-導(dǎo)管、11-有機(jī)溶劑微孔過(guò)濾膜。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明
參見(jiàn)圖l， 一種用于復(fù)合鍍時(shí)碳納米管的酸洗裝置，有酸洗容器4，該酸洗容器4采用塑料容器，在酸洗容器4內(nèi)裝有攪拌器3，在攪拌器3的作用下，碳納米管在酸洗容器4中能被酸液浸泡均勻，酸洗容器4的上部端口采用密封塞2進(jìn)行密封，進(jìn)水管1穿過(guò)密封塞2并與酸洗容器4相通，通過(guò)進(jìn)水管1向酸洗容器4內(nèi)加入去離子水或蒸餾水進(jìn)行沖洗，在酸洗容器4下部通過(guò)導(dǎo)管10與離心過(guò)濾器5的進(jìn)口端相聯(lián)通，該離心過(guò)濾器5內(nèi)設(shè)有若干層有機(jī)溶劑微孔過(guò)濾膜11，實(shí)施例中設(shè)有2-3層的有機(jī)溶劑微孔過(guò)濾膜11，使用離心過(guò)濾器5中的有機(jī)溶劑微孔過(guò)濾膜11有效地防止了碳納米管堵塞多層膜的微孔，保證廢液與碳納米管的順利分離；離心過(guò)濾器5的出口端通過(guò)導(dǎo)管10與真空瓶6相聯(lián)通，真空瓶6的上部端口通過(guò)導(dǎo)管10與抽濾機(jī)7的一端相聯(lián)通，使用抽濾機(jī)7對(duì)酸洗容器4抽真空處理，利用氣壓差將酸液及稀釋液逐漸抽出，直到pH值為中性;抽濾機(jī)7的另一端通過(guò)導(dǎo)管10與廢氣儲(chǔ)存器8相聯(lián)通，真空瓶6的下部一側(cè)通過(guò)導(dǎo)管10與廢液儲(chǔ)存器9相聯(lián)通，酸洗后的酸液及酸洗過(guò)程中所產(chǎn)生的廢氣分別由廢液儲(chǔ)存器9和廢氣儲(chǔ)存器8進(jìn)行收集儲(chǔ)存，有利于環(huán)境保護(hù)和人體健康。上述一種用于復(fù)合鍍時(shí)碳納米管的酸洗裝置的使用方法是，先將碳納米管和濃硝酸置入酸洗容器4內(nèi)，開動(dòng)攪拌器3使碳納米管與酸液充分混合，通過(guò)酸液的旋轉(zhuǎn)使碳納米管得到充分浸泡；然后通過(guò)進(jìn)水管1向酸洗容器4內(nèi)沖入去離子水或蒸餾水，開動(dòng)攪拌器3對(duì)經(jīng)過(guò)酸液浸泡后的碳納米管進(jìn)行沖洗；再開動(dòng)抽濾機(jī)7利用氣壓差將酸洗后的酸液及其稀釋液經(jīng)過(guò)離心過(guò)濾器5逐漸抽出，直到pH值為中性為止；最后將經(jīng)過(guò)酸洗和純化處理過(guò)的碳納米管加入到鍍液中去，進(jìn)行復(fù)合電沉積。在復(fù)合電沉積時(shí)，實(shí)施例中所用軸瓦鋼背進(jìn)行鍍前處理，鍍前處理采用10g/L金屬清洗劑在超聲波中清洗數(shù)分鐘，再經(jīng)自來(lái)水漂洗；鍍液有如下組份Sn(BF4)2: 8 12g/L， Pb(BF4)2: 3 6g/L， HBF: 350 420g/L，明膠4g/L，碳納米管0.5 lg/L。本發(fā)明具有清洗完全徹底、操作簡(jiǎn)單方便、運(yùn)行安全可靠和廢料充分回收的優(yōu)點(diǎn)。
權(quán)利要求
1、一種用于復(fù)合鍍時(shí)碳納米管的酸洗裝置，有酸洗容器，其特征是在酸洗容器內(nèi)裝有攪拌器，酸洗容器的上部端口采用密封塞進(jìn)行密封，進(jìn)水管貫穿密封塞并與酸洗容器相通，在酸洗容器下部通過(guò)導(dǎo)管與離心過(guò)濾器的進(jìn)口端相聯(lián)通，離心過(guò)濾器的出口端通過(guò)導(dǎo)管與真空瓶相聯(lián)通，真空瓶的上部端口通過(guò)導(dǎo)管與抽濾機(jī)的一端相聯(lián)通，抽濾機(jī)的另一端通過(guò)導(dǎo)管與廢氣儲(chǔ)存器相聯(lián)通，真空瓶的下部一側(cè)通過(guò)導(dǎo)管與廢液儲(chǔ)存器相聯(lián)通。
2、 如權(quán)利要求l所述的用于復(fù)合鍍時(shí)碳納米管的酸洗裝置，其特征是所 述離心過(guò)濾器內(nèi)設(shè)冇若干層有機(jī)溶劑微孔過(guò)濾膜。
3、 如權(quán)利要求l所述的用于復(fù)合鍍時(shí)碳納米管的酸洗裝置，其特征是所 述酸洗容器采用塑料容器。
4、 一種如權(quán)利要求1所述的用于復(fù)合鍍時(shí)碳納米管的酸洗裝置的使用方法， 其特征是先將碳納米管和濃硝酸置入酸洗容器內(nèi)，開動(dòng)攪拌器使碳納米管與 酸液充分混合，通過(guò)酸液的旋轉(zhuǎn)使碳納米管得到充分浸泡；然后通過(guò)進(jìn)水管向 酸洗容器內(nèi)沖入去離子水或蒸餾水，開動(dòng)攪拌器對(duì)經(jīng)過(guò)酸液浸泡后的碳納米管 進(jìn)行沖洗；再開動(dòng)抽濾機(jī)利用氣壓差將酸洗后的酸液及其稀釋液經(jīng)過(guò)離心過(guò)濾 器逐漸抽出，直到pH值為中性為止；最后將經(jīng)過(guò)酸洗和純化處理過(guò)的碳納米管 加入到鍍液中去，進(jìn)行復(fù)合電沉積。 ，
5、 如權(quán)利要求4所述的用于復(fù)合鍍時(shí)碳納米管的酸洗裝置的使用方法，其 特征是在復(fù)合電沉積時(shí)，所用軸瓦鋼背進(jìn)行鍍前處理，鍍前處理采用10g/L 金屬清洗劑在超聲波中清洗數(shù)分鐘，再經(jīng)自來(lái)水漂洗；鍍液有如下組份 Sn(BF丄8 12g/L， Pb(BF》2:3 6g/L， HBF: 350 420g/L，明膠4g/L， 碳納米管:0.5 lg/L。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于復(fù)合鍍時(shí)碳納米管的酸洗裝置及其使用方法，在酸洗容器內(nèi)裝有攪拌器，酸洗容器的上部端口采用密封塞進(jìn)行密封，進(jìn)水管貫穿密封塞并與酸洗容器相通，在酸洗容器下部通過(guò)導(dǎo)管與離心過(guò)濾器的進(jìn)口端相聯(lián)通，離心過(guò)濾器的出口端通過(guò)導(dǎo)管與真空瓶相聯(lián)通，真空瓶的上部端口通過(guò)導(dǎo)管與抽濾機(jī)的一端相聯(lián)通，抽濾機(jī)的另一端通過(guò)導(dǎo)管與廢氣儲(chǔ)存器相聯(lián)通，真空瓶的下部一側(cè)通過(guò)導(dǎo)管與廢液儲(chǔ)存器相聯(lián)通；先將碳納米管和濃硝酸置入酸洗容器內(nèi)與酸液充分混合浸泡，后沖洗，再分離，最后進(jìn)行復(fù)合電沉積。具有清洗完全徹底、操作簡(jiǎn)單方便、運(yùn)行安全可靠和廢料回收充分的優(yōu)點(diǎn)，能廣泛地應(yīng)用于復(fù)合電沉積時(shí)碳納米管的酸洗。
文檔編號(hào)C25D15/00GK101591795SQ200910040318
公開日2009年12月2日 申請(qǐng)日期2009年6月18日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月18日
發(fā)明者劉志玉, 揭曉華, 胡正西, 譚少偉, 黃從四 申請(qǐng)人:廣東韶配動(dòng)力機(jī)械有限公司;廣東工業(yè)大學(xué)