用於複合鍍時碳納米管的酸洗裝置及其使用方法
2023-05-13 09:20:31
專利名稱：用於複合鍍時碳納米管的酸洗裝置及其使用方法
用於複合鍍時碳納米管的酸洗裝置及其使用方法
技術領域：
本發明涉及屬於酸洗技術領域，涉及一種用於複合鍍時碳納米管的酸洗裝置及其使用方法。背景技術：
自從日本科學家Iijima在1991年發現碳納米管(CNTs)以來，碳納米管因其優異的力學和光學性能受到了越來越多的關注，由於碳納米管具有獨特的結構和良好的物理及化學性能，已經成為製備複合材料中最具應用前景的材料。目前，利用碳納米管作為增強相，採用複合電沉積技術製備各種金屬基複合材料的研究較多，在碳納米管複合電沉積過程中， 一般須對碳納米管進行酸洗處理，H前還沒有一種通用的酸洗裝置， 一般將碳納米管放入燒杯中，再加入各種酸液進行酸洗，經酸洗之後再倒出酸液，最後用去離子水或蒸餾水進行衝洗，該方法的不足之處是，由於碳納米管的團聚，使其不易被酸液浸泡均勻，酸洗後燒杯中的酸液不易去除徹底、此外，酸洗過程中所產生的廢氣直接排入空氣，不利於環境保護和人體健康。因此，設計一種用於複合鍍時碳納米管的酸洗裝置就顯得尤其重要。
發明內容
為了克服現有技術的上述缺點，本發明提供一種具有清洗完全徹底、操作簡單方便、運行安全可靠和廢料充分回收優點的用於複合鍍時碳納米管的酸洗裝置及其使用方法。
本發明解決其技術問題所採用的技術方案是 一種用於複合鍍時碳納米管的酸洗裝置，有酸洗容器，在酸洗容器內裝有攪拌器，酸洗容器的上部埠採用密封塞進行密封，進水管貫穿密封塞並與酸洗容器相通，在酸洗容器下部通過導管與離心過濾器的進口端相聯通，離心過濾器的出口端通過導管與真空瓶相聯通，真空瓶的上部埠通過導管與抽濾機的一端相聯通，抽濾機的另一端通過導管與廢氣儲存器相聯通，真空瓶的下部一側通過導管與廢液儲存器相聯通。
所述離心過濾器內設有若干層有機溶劑微孔過濾膜。所述酸洗容器採用塑料容器。
上述一種用於複合鍍時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，開動攪拌器使碳納米管與酸液充分混合，通過酸液的旋轉使碳納米管得到充分浸泡；然後通過進水管向酸洗容器內衝入去離子水或蒸餾水，開動攪拌器對經過酸液浸泡後的碳納米管進行衝洗；再開動抽濾機利用氣壓差將酸洗後的酸液及其稀釋液經過離心過濾器逐漸抽出，直到pH值為中性為止；最後將經過酸洗和純化處理過的碳納米管加入到鍍液中去，進行複合電沉積。
在複合電沉積時，所用軸瓦鋼背進行鍍前處理，鍍前處理採用10g/L金屬清洗劑在超聲波中清洗數分鐘，再經自來水漂洗；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，酸洗後的酸液及酸洗過程中所產生的廢氣分別由廢液儲存器和廢氣儲存器進行收集儲存，有利於環境保護和人體健康；使用離心過濾器中的有機溶劑微孔過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，使用抽濾機對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、操作簡單方便、運行安全可靠和廢料充分冋收優點，是一種用於複合電沉積時碳納米管進行酸洗的通用裝置。
圖l是木發明的結構示意圖中l-進水管、2-密封塞、3-攪拌器、4-酸洗容器、5-離心過濾器、6-真空瓶、7-抽濾機、8-廢氣儲存器、9-廢液儲存器、10-導管、11-有機溶劑微孔過濾膜。
具體實施方式
下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明
參見圖l， 一種用於複合鍍時碳納米管的酸洗裝置，有酸洗容器4，該酸洗容器4採用塑料容器，在酸洗容器4內裝有攪拌器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的上部埠採用密封塞2進行密封，進水管1穿過密封塞2並與酸洗容器4相通，通過進水管1向酸洗容器4內加入去離子水或蒸餾水進行衝洗，在酸洗容器4下部通過導管10與離心過濾器5的進口端相聯通，該離心過濾器5內設有若干層有機溶劑微孔過濾膜11，實施例中設有2-3層的有機溶劑微孔過濾膜11，使用離心過濾器5中的有機溶劑微孔過濾膜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；離心過濾器5的出口端通過導管10與真空瓶6相聯通，真空瓶6的上部埠通過導管10與抽濾機7的一端相聯通，使用抽濾機7對酸洗容器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7的另一端通過導管10與廢氣儲存器8相聯通，真空瓶6的下部一側通過導管10與廢液儲存器9相聯通，酸洗後的酸液及酸洗過程中所產生的廢氣分別由廢液儲存器9和廢氣儲存器8進行收集儲存，有利於環境保護和人體健康。上述一種用於複合鍍時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，開動攪拌器3使碳納米管與酸液充分混合，通過酸液的旋轉使碳納米管得到充分浸泡；然後通過進水管1向酸洗容器4內衝入去離子水或蒸餾水，開動攪拌器3對經過酸液浸泡後的碳納米管進行衝洗；再開動抽濾機7利用氣壓差將酸洗後的酸液及其稀釋液經過離心過濾器5逐漸抽出，直到pH值為中性為止；最後將經過酸洗和純化處理過的碳納米管加入到鍍液中去，進行複合電沉積。在複合電沉積時，實施例中所用軸瓦鋼背進行鍍前處理，鍍前處理採用10g/L金屬清洗劑在超聲波中清洗數分鐘，再經自來水漂洗；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。本發明具有清洗完全徹底、操作簡單方便、運行安全可靠和廢料充分回收的優點。
權利要求
1、一種用於複合鍍時碳納米管的酸洗裝置，有酸洗容器，其特徵是在酸洗容器內裝有攪拌器，酸洗容器的上部埠採用密封塞進行密封，進水管貫穿密封塞並與酸洗容器相通，在酸洗容器下部通過導管與離心過濾器的進口端相聯通，離心過濾器的出口端通過導管與真空瓶相聯通，真空瓶的上部埠通過導管與抽濾機的一端相聯通，抽濾機的另一端通過導管與廢氣儲存器相聯通，真空瓶的下部一側通過導管與廢液儲存器相聯通。
2、 如權利要求l所述的用於複合鍍時碳納米管的酸洗裝置，其特徵是所 述離心過濾器內設冇若干層有機溶劑微孔過濾膜。
3、 如權利要求l所述的用於複合鍍時碳納米管的酸洗裝置，其特徵是所 述酸洗容器採用塑料容器。
4、 一種如權利要求1所述的用於複合鍍時碳納米管的酸洗裝置的使用方法， 其特徵是先將碳納米管和濃硝酸置入酸洗容器內，開動攪拌器使碳納米管與 酸液充分混合，通過酸液的旋轉使碳納米管得到充分浸泡；然後通過進水管向 酸洗容器內衝入去離子水或蒸餾水，開動攪拌器對經過酸液浸泡後的碳納米管 進行衝洗；再開動抽濾機利用氣壓差將酸洗後的酸液及其稀釋液經過離心過濾 器逐漸抽出，直到pH值為中性為止；最後將經過酸洗和純化處理過的碳納米管 加入到鍍液中去，進行複合電沉積。 ，
5、 如權利要求4所述的用於複合鍍時碳納米管的酸洗裝置的使用方法，其 特徵是在複合電沉積時，所用軸瓦鋼背進行鍍前處理，鍍前處理採用10g/L 金屬清洗劑在超聲波中清洗數分鐘，再經自來水漂洗；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
本發明涉及一種用於複合鍍時碳納米管的酸洗裝置及其使用方法，在酸洗容器內裝有攪拌器，酸洗容器的上部埠採用密封塞進行密封，進水管貫穿密封塞並與酸洗容器相通，在酸洗容器下部通過導管與離心過濾器的進口端相聯通，離心過濾器的出口端通過導管與真空瓶相聯通，真空瓶的上部埠通過導管與抽濾機的一端相聯通，抽濾機的另一端通過導管與廢氣儲存器相聯通，真空瓶的下部一側通過導管與廢液儲存器相聯通；先將碳納米管和濃硝酸置入酸洗容器內與酸液充分混合浸泡，後衝洗，再分離，最後進行複合電沉積。具有清洗完全徹底、操作簡單方便、運行安全可靠和廢料回收充分的優點，能廣泛地應用於複合電沉積時碳納米管的酸洗。
文檔編號C25D15/00GK101591795SQ200910040318
公開日2009年12月2日 申請日期2009年6月18日 優先權日2009年6月18日
發明者劉志玉, 揭曉華, 胡正西, 譚少偉, 黃從四 申請人:廣東韶配動力機械有限公司;廣東工業大學