專利名稱：量子化碳材料素材液的制備設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種新材料的制備設(shè)備，特別是涉及一種量子化碳材料素材液的制備設(shè)備。
背景技術(shù)：
目前，新材料一如既往地成為今年各國爭相研究的重點。其中納米材料為重中之重，納 米激光器、超微型電機、可控納米馬達、支撐蛋白質(zhì)的納米級腳手架和金屬線等重大成果接 連問世。在創(chuàng)造及預(yù)測納米技術(shù)美好前景的同時，科學家開始關(guān)注納米技術(shù)可能帶來的潛在 危害氫燃料充當。在納米基礎(chǔ)研究方面，發(fā)現(xiàn)碳納米管理想的吸收與發(fā)散光波特性，可望使 量子密碼技術(shù)以及單分子傳感器變成現(xiàn)實清潔能源，納米在能源應(yīng)用成為新的關(guān)注點，納米 儲氫技術(shù)己成為重點項目，注重尋找可能用于儲氫的納米材料纖維，有關(guān)實驗室已將儲氫纖 維做到平均直徑在35納米的水平。納米管的生產(chǎn)制造技術(shù)始終是熱點，因為只有實現(xiàn)低成本 大批量生產(chǎn)，才談得上實際應(yīng)用。以替代資源性燃料?，F(xiàn)有的生產(chǎn)設(shè)備不足以實現(xiàn)納米級別 以下的碳材料的生產(chǎn)。
實用新型內(nèi)容
為彌補上述缺陷，本實用新型的目的是提供一種可以生產(chǎn)納米級別以下的量子化碳材料 素材液的制備設(shè)備。
一種用于制備量子化碳材料素材液的設(shè)備，包括通過管路連接在一起的濃度配比控制混 合設(shè)備、碳粒子懸濁液制備設(shè)備和量子化制備系統(tǒng)，所述濃度配比控制混合設(shè)備包括混合容
器和與其相連的進料口、進水閥、回流閥和放流閥；所述碳粒子懸濁液制備設(shè)備包括交流或 直流電源、氧化陽極、氧化陰極以及盛溶液的電解容器，所述氧化陽極為中空的圓棒狀，上 部采用導電金屬制作，下部采用合金絲網(wǎng)制作，所述氧化陰極采用合金制作，所述氧化陽極 通過所述放流閥連接所述混合容器，所述電解容器下部有一出口，分別通過回流閥連接所述 混合容器和通過系統(tǒng)導流閥連接所述量子化制備系統(tǒng)，所述量子化制備系統(tǒng)包括射流泵、第 一射流嘴、第二射流嘴、正量子能發(fā)射導流筒、諧振導流筒、負量子能發(fā)射導流筒、非線性 量子能脈沖發(fā)生器、多波段超聲波發(fā)生器、超聲波發(fā)射器、出料口、輸出管和碳材料素材液
循環(huán)罐，所述正量子能發(fā)射導流筒、諧振導流筒、負量子能發(fā)射導流筒的截面為"V"形，三 層筒疊加設(shè)置，正量子能發(fā)射導流筒位于外層，諧振導流筒位于中層，負量子能發(fā)射導流筒 為封口的，位于內(nèi)層，所述正量子能發(fā)射導流筒與諧振導流筒開口處之間、所述諧振導流筒 與負量子能發(fā)射導流筒開口處之間分別設(shè)置有密封絕緣圈，使之形成狹窄的通道，所述射流 泵和第一射流嘴位于所述正量子能發(fā)射導流筒"V"形尖端，所述第二射流嘴位于所述負量 子能發(fā)射導流筒"V"形尖端，所述諧振導流筒的側(cè)壁的上端對稱設(shè)置有導流孔，所述非線性量子能脈沖發(fā)生器的正負極分別連接所述正量子能發(fā)射導流筒和負量子能發(fā)射導流筒，所述多波段超聲波發(fā)生器連接位于所述負量子能發(fā)射導流筒"v"形封口處的超聲波發(fā)射器，所述出料口位于所述負量子能發(fā)射導流筒"V"形封口處的一側(cè)，通過所述輸出管連接所述碳材料素材液循環(huán)罐，所述碳材料素材液循環(huán)罐具有輸出泵和回流閥連接所述系統(tǒng)導流閥。 本發(fā)明量子化碳材料素材液的制備設(shè)備，所述氧化陽極上部采用不銹鋼制作，下部采用300目的NiFe合金絲網(wǎng)制作，所述氧化陰極采用LaNi合金制作。本發(fā)明量子化碳材料素材液的制備設(shè)備，所述射流泵壓力為1 10kg/碳m2。 本發(fā)明量子化碳材料素材液的制備設(shè)備，所述第一射流嘴為單孔，直徑為5 10mm;所 述第二射流嘴為多孔，直徑為0.1 3mm。利用本實用新型提供的設(shè)備制造成的量子化碳材料素材液，將生成的碳粒子細微化為超 雙親性二元協(xié)同微界面材料物質(zhì)(0.6 0.9nm級)，產(chǎn)生了想象不到的作用與效果，它可以產(chǎn) 生出層間化合彎曲結(jié)構(gòu)物質(zhì)。它可以應(yīng)用在節(jié)能環(huán)保、儲能器件以及無公害燃料電池上，能 有效地起到改善油品品質(zhì)，提高燃值，綠色環(huán)保；并可大大提高儲能器件電化學轉(zhuǎn)換效率并 得到輕質(zhì)，高效，高能，長壽命的儲能器件；還可以聚集大量氫，降低材料重量和成本，以 便容易運輸材料，該材料還能在室溫下正常工作，可以防止材料老化，保持操作安全，并有 效地保護資源性和環(huán)境等問題。

圖1是本發(fā)明量子化碳材料素材液的制備設(shè)備的示意圖；圖2是本發(fā)明量子化碳材料素材液的制備設(shè)備中氧化陽極的示意圖；圖3是本發(fā)明量子化碳材料素材液的制備設(shè)備中氧化陰極的示意圖。
具體實施方式
為進一步說明本實用新型，結(jié)合以下實施例具體闡述如圖1所示， 一種用于量子化碳材料素材液的設(shè)備，包括通過管路連接在一起的濃度配 比控制混合設(shè)備l、碳粒子懸濁液制備設(shè)備2和量子化制備系統(tǒng)3 ，所述濃度配比控制混合
設(shè)備1包括混合容器11和與其相連的進料口 12、進水閥13、回流閥14和放流閥15;所述 碳粒子懸濁液制備設(shè)備2包括交流或直流電源21、氧化陽極22、氧化陰極23以及盛溶液的 電解容器24，所述氧化陽極22為中空的圓棒狀，上部采用不銹鋼制作，下部采用300目的 NiFe合金絲網(wǎng)制作，所述氧化陰極采用LaNi合金制作(見圖2)，所述氧化陽極22通過所述 放流閥15連接所述混合容器11，所述電解容器24下部有 出口 25,分別通過回流閥14連 接所述混合容器11和通過系統(tǒng)導流閥4連接所述量子化制備系統(tǒng)3,所述量子化制備系統(tǒng)3 包括射流泵31、第一射流嘴32、第二射流嘴33、正量子能發(fā)射導流筒34、諧振導流筒35、 負量子能發(fā)射導流筒36、非線性量子能脈沖發(fā)生器37、多波段超聲波發(fā)生器38、超聲波發(fā) 射器39、出料口 41、輸出管42和碳材料素材液循環(huán)罐43，所述射流泵壓力為l-10kg/碳m2。 所述第一射流嘴為單孔，直徑為5 10mm;所述第二射流嘴為多孔，直徑為0.1 3mm。所 述正量子能發(fā)射導流筒34、諧振導流筒35、負量子能發(fā)射導流筒36的截面為"V"形，三層 筒疊加設(shè)置，正量子能發(fā)射導流筒34位于外層，諧振導流筒35位于中層，負量子能發(fā)射導 流筒36為封口的，位于內(nèi)層，所述正量子能發(fā)射導流筒34與諧振導流筒35開口處之間、所 述諧振導流筒35與負量子能發(fā)射導流筒36開口處之間分別設(shè)置有密封絕緣圈40，使之形成 狹窄的通道，所述射流泵31和第一射流嘴32位于所述正量子能發(fā)射導流筒34、 "V"形尖端， 所述第二射流嘴33位于所述負量子能發(fā)射導流筒36 "V"形尖端，所述諧振導流筒35的側(cè) 壁的上端對稱設(shè)置有導流孔351，所述非線性量子能脈沖發(fā)生器37的正負極分別連接所述正 量子能發(fā)射導流筒34和負量子能發(fā)射導流筒36，所述多波段超聲波發(fā)生器38連接位于所述 負量子能發(fā)射導流筒36"V"形封口處的超聲波發(fā)射器39，所述超聲波發(fā)射器為三波段45Hz、 100Hz、 200Hz交替發(fā)射。所述出料口 41位于所述負量子能發(fā)射導流筒36 "V"形封口處的 一側(cè)，通過所述輸出管42連接所述碳材料素材液循環(huán)罐43，所述碳材料素材液循環(huán)罐43具 有輸出泵44和回流閥45連接所述系統(tǒng)導流閥4。利用本實用新型制備量子化碳材料素材液的制備方法可以是以下的步驟① 將石墨板研磨成500目的粉末狀；② 向碳粉末中加入適量的純度為15 MQ的非離子水和雙氧水11202進行混合，使其中碳 粒子的濃度為4%。，其中加入雙氧水H2Cb和水的體積比為5: 1000,制成混合液；③ 將混合液通入碳粒子懸濁液制備設(shè)備中的氧化陽極進行水溶液電化學處理，所述碳粒 子懸濁液制備設(shè)備包括交流或直流電源、氧化陽極、氧化陰極以及盛溶液的電解容器，混合 液在電場場致作用以及電化學氧化作用下，碳粉末在陽極周圍會如霧般析出，析出物以膠態(tài) 懸浮于水溶液中，形成碳粒子懸濁液，控制電場電壓在30v或控制電流在IOA下將所述碳粒 子懸濁液多次循環(huán)處理360小時，將其控制在碳粒子為100nm 200腦、碳粒子濃度為4%>、 pH等于2 3、電動勢等于260mv 360mv;④將上述檢測合格的碳粒子懸濁液通入量子化制備系統(tǒng)，所述量子化制備系統(tǒng)向膠態(tài)懸 浮液中交替組合發(fā)射低頻45千赫、中頻100千赫和高頻200千赫的三種超聲波，使碳粒子化 學鍵斷裂而產(chǎn)生大量量子化彎曲結(jié)構(gòu)物，并對彎曲結(jié)構(gòu)物的表面進行化學修飾，碳粒子懸濁 液經(jīng)過在量子化制備系統(tǒng)中循環(huán)處理12小時，監(jiān)控檢驗pH等于2 3、電動勢等于280iiw~ 360mv即可輸出。如無特別說明，本發(fā)明權(quán)利要求書和說明書中涉及的％均為重量百分比。以上所述的實施例僅僅是對本實用新型的優(yōu)選實施方式進行描述，并非對本實用新型的 構(gòu)思和范圍進行限定，在不脫離本實用新型涉及方案前提下，本領(lǐng)域技術(shù)人員對本實用新型 的技術(shù)方案作出的各種變型和改進，均應(yīng)落入本實用新型的保護范圍，本實用新型請求保護 的技術(shù)內(nèi)容，已經(jīng)全部記載在權(quán)利要求書中。
權(quán)利要求1、一種用于制備量子化碳材料素材液的設(shè)備，其特征在于包括通過管路連接在一起的濃度配比控制混合設(shè)備(1)、碳粒子懸濁液制備設(shè)備(2)和量子化制備系統(tǒng)(3)，所述濃度配比控制混合設(shè)備(1)包括混合容器(11)和與其相連的進料口(12)、進水閥(13)、回流閥(14)和放流閥(15)；所述碳粒子懸濁液制備設(shè)備(2)包括交流或直流電源(21)、氧化陽極(22)、氧化陰極(23)以及盛溶液的電解容器(24)，所述氧化陽極(22)為中空的圓棒狀，上部采用導電金屬制作，下部采用合金絲網(wǎng)制作，所述氧化陰極(23)采用合金制作，所述氧化陽極(22)通過所述放流閥(15)連接所述混合容器(11)，所述電解容器(24)下部有一出口(25)，分別通過回流閥(14)連接所述混合容器(11)和通過系統(tǒng)導流閥(4)連接所述量子化制備系統(tǒng)(3)，所述量子化制備系統(tǒng)(3)包括射流泵(31)、第一射流嘴(32)、第二射流嘴(33)、正量子能發(fā)射導流筒(34)、諧振導流筒(35)、負量子能發(fā)射導流筒(36)、非線性量子能脈沖發(fā)生器(37)、多波段超聲波發(fā)生器(38)、超聲波發(fā)射器(39)、出料口(41)、輸出管(42)和碳材料素材液循環(huán)罐(43)，所述正量子能發(fā)射導流筒(34)、諧振導流筒(35)、負量子能發(fā)射導流筒(36)的截面為“V”形，三層筒疊加設(shè)置，正量子能發(fā)射導流筒(34)位于外層，諧振導流筒(35)位于中層，負量子能發(fā)射導流筒(36)為封口的，位于內(nèi)層，所述正量子能發(fā)射導流筒(34)與諧振導流筒(35)開口處之間、所述諧振導流筒(35)與負量子能發(fā)射導流筒(36)開口處之間分別設(shè)置有密封絕緣圈(40)，使之形成狹窄的通道，所述射流泵(31)和第一射流嘴(32)位于所述正量子能發(fā)射導流筒(34)“V”形尖端，所述第二射流嘴(33)位于所述負量子能發(fā)射導流筒(36)“V”形尖端，所述諧振導流筒(35)的側(cè)壁的上端對稱設(shè)置有導流孔(351)，所述非線性量子能脈沖發(fā)生器(37)的正負極分別連接所述正量子能發(fā)射導流筒(34)和負量子能發(fā)射導流筒(36)，所述多波段超聲波發(fā)生器(38)連接位于所述負量子能發(fā)射導流筒(36)“V”形封口處的超聲波發(fā)射器(39)，所述出料口(41)位于所述負量子能發(fā)射導流筒(36)“V”形封口處的一側(cè)，通過所述輸出管(42)連接所述碳材料素材液循環(huán)罐(43)，所述碳材料素材液循環(huán)罐(43)具有輸出泵(44)和回流閥(45)連接所述系統(tǒng)導流閥(4)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的量子化碳材料素材液的制備設(shè)備，其特征在于所述氧化陽極 (22)上部采用不銹鋼制作，下部采用300目的NiFe合金絲網(wǎng)制作，所述氧化陰極(23)采用LaNi合金制作。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的量子化碳材料素材液的制備設(shè)備，其特征在于:所述射流泵(31) 壓力為1 10kg/碳m2。
4、根據(jù)權(quán)利要求3所述的量子化碳材料素材液的制備設(shè)備，其特征在于所述第一射流嘴(32)為單孔，直徑為5 10mm;所述第二射流嘴(33)為多孔，直徑為0.1 3mm。
專利摘要一種用于制備量子化碳材料素材液的設(shè)備，包括通過管路連接在一起的濃度配比控制混合設(shè)備、碳粒子懸濁液制備設(shè)備和量子化制備系統(tǒng)，利用本實用新型提供的設(shè)備制造成的量子化碳材料素材液，將生成的碳粒子細微化為超雙親性二元協(xié)同微界面材料物質(zhì)(0.6～0.9nm級)，產(chǎn)生了想象不到的作用與效果，它可以產(chǎn)生出層間化合彎曲結(jié)構(gòu)物質(zhì)。它可以應(yīng)用在節(jié)能環(huán)保、儲能器件以及無公害燃料電池上，能有效地起到改善油品品質(zhì)，提高燃值，綠色環(huán)保；并可大大提高儲能器件電化學轉(zhuǎn)換效率并得到輕質(zhì)，高效，高能，長壽命的儲能器件；還可以聚集大量氫，降低材料重量和成本，以便容易運輸材料。
文檔編號C01B31/00GK201214630SQ200820080230
公開日2009年4月1日 申請日期2008年4月25日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月25日
發(fā)明者張奎亨, 朱光華, 李斗哲, 黃鎬淳 申請人:北京三昌宇恒科技發(fā)展有限公司