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纤维表面沉积贵金属电泳沉积装置

阅读:870发布:2020-05-11

专利汇可以提供纤维表面沉积贵金属电泳沉积装置专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种 碳 纤维 沉积贵金属 电泳 沉积装置,所述沉积装置包括内电泳槽、外电泳槽、 支撑 装置、电泳仪、金属管、金属片、 碳纤维 、磁子、磁 力 搅拌器,其中:内电泳槽的上部设有相对设置的小孔,底部中心处设置有通孔,支撑装置横穿过小孔,内电泳槽在支撑装置的支撑下套在外电泳槽的内部;金属管横卧式放置于内电泳槽内,在与金属管两端相对的内电泳槽上设置有一对圆孔;外电泳槽上设置有椭圆形孔;金属片的一端穿过内外电泳槽的孔隙插在金属管内;碳纤维的一端依次穿过外电泳槽的椭圆形孔和内电泳槽的圆孔;电泳仪的正极和负极分别与金属管和碳纤维连接;磁子设置在外电泳槽中。本发明的电泳装置整体结构简单、紧凑,实用性好。,下面是纤维表面沉积贵金属电泳沉积装置专利的具体信息内容。

1.一种纤维表面电泳沉积贵金属电泳沉积装置,其特征在于所述沉积装置包括承液装置、支撑装置、电极装置、导电装置、搅拌装置,其中:
所述承液装置包括两个相同的内电泳槽和外电泳槽;
所述导电装置包括金属管、金属片、碳纤维
所述搅拌装置包括磁子、磁搅拌器;
所述内电泳槽的上部设有一对相对设置的小孔,支撑装置横穿过小孔,内电泳槽在支撑装置的支撑下套在外电泳槽的内部;
所述内电泳槽的底部中心处设置有通孔;
所述金属管横卧式放置于内电泳槽内,在与金属管两端相对的内电泳槽上设置有一对圆孔;
所述外电泳槽上设置有椭圆形孔;
所述内电泳槽和外电泳槽上设置有孔隙,金属片的一端穿过内外电泳槽的孔隙插在金属管内;
所述碳纤维的一端依次穿过外电泳槽的椭圆形孔和内电泳槽的圆孔;
所述电极装置为电泳仪,电泳仪的正极和负极分别与金属管和碳纤维连接;
所述搅拌装置的磁子设置在外电泳槽中。
2.根据权利要求1所述的碳纤维沉积贵金属电泳沉积装置,其特征在于所述承液装置的横截面为梯形。
3.根据权利要求1或2所述的碳纤维沉积贵金属电泳沉积装置,其特征在于所述承液装置的上表面直径为35cm,下表面直径为25cm,高为38cm。
4.根据权利要求3所述的碳纤维沉积贵金属电泳沉积装置,其特征在于所述小孔的直径为1cm,距离内电泳槽顶部1cm。
5.根据权利要求3所述的碳纤维沉积贵金属电泳沉积装置,其特征在于所述通孔的直径为1cm。
6.根据权利要求3所述的碳纤维沉积贵金属电泳沉积装置,其特征在于所述金属管的长度为6cm、直径为2cm。
7.根据权利要求3所述的碳纤维沉积贵金属电泳沉积装置,其特征在于所述圆孔的直径为5mm。
8.根据权利要求3所述的碳纤维沉积贵金属电泳沉积装置,其特征在于所述孔隙的直径为4mm,距外电泳槽顶部5mm,内电泳槽顶部20mm。
9.根据权利要求3所述的碳纤维沉积贵金属电泳沉积装置,其特征在于所述金属片长
7cm,宽4mm。
10.根据权利要求3所述的碳纤维沉积贵金属电泳沉积装置,其特征在于所述椭圆形孔距外电泳槽顶部2mm。

说明书全文

纤维表面沉积贵金属电泳沉积装置

技术领域

[0001] 本发明涉及一种用于制备实验分析、性能研究、碳纤维涂层的电泳沉积装置。

背景技术

[0002] 现有的电泳沉积装置一般价格昂贵,装置制备工艺复杂,纤维的有效沉积长度很小,易造成纤维的浪费,而且现有装置所需的电泳液量大,制备的结果表征不是特别理想。

发明内容

[0003] 针对现有电泳沉积装置存在的上述问题,本发明提供了一种实用简便、易制得横卧状的碳纤维沉积贵金属电泳沉积装置。
[0004] 本发明的目的是通过以下技术方案实现的:一种碳纤维沉积贵金属电泳沉积装置,包括承液装置、支撑装置、电极装置、导电装置、搅拌装置,其中:
所述承液装置包括两个相同的内电泳槽和外电泳槽;
所述导电装置包括金属管、金属片、碳纤维;
所述搅拌装置包括磁子、磁搅拌器;
所述内电泳槽的上部设有一对相对设置的小孔,支撑装置横穿过小孔,内电泳槽在支撑装置的支撑下套在外电泳槽的内部;
所述内电泳槽的底部中心处设置有通孔;
所述金属管横卧式放置于内电泳槽内,在与金属管两端相对的内电泳槽上设置有一对圆孔;
所述外电泳槽上设置有椭圆形孔;
所述内电泳槽和外电泳槽上设置有孔隙,金属片的一端穿过内外电泳槽的孔隙插在金属管内;
所述碳纤维的一端依次穿过外电泳槽的椭圆形孔和内电泳槽的圆孔;
所述电极装置为电泳仪,电泳仪的正极和负极分别与金属管和碳纤维连接;
所述搅拌装置的磁子设置在外电泳槽中。
[0005] 与现有技术相比,本发明的电泳装置整体结构简单、紧凑,实用性好,经济成本低且易制得,能获得稳定的电泳沉积效果,产品差异性小,有利于提高负载产物的均匀性,碳纤维表面能够负载Ag、Cu、Au、Pt等不同种类贵金属,具有很好的应用前景。附图说明
[0006] 图1为碳纤维沉积贵金属电泳沉积装置的主视图;图2为碳纤维沉积贵金属电泳沉积装置的侧视图;
图3为碳纤维沉积贵金属电泳沉积装置的俯视图;
图4为使用本装置生产出的碳纤维表面沉积纳米粒子的扫描电镜图像,图中:颗粒状固体为银纳米粒子。

具体实施方式

[0007] 下面结合附图对本发明的技术方案作进一步的说明,但并不局限于此,凡是对本发明技术方案进行修改或者等同替换,而不脱离本发明技术方案的精神和范围,均应涵盖在本发明的保护范围中。
[0008] 具体实施方式一:如图1-3所示,本实施方式提供的碳纤维沉积贵金属电泳沉积装置由承液装置、支撑装置3、电极装置、导电装置、搅拌装置构成,其中:所述承液装置的横截面为梯形,包括两个相同的内电泳槽1和外电泳槽2;
所述导电装置包括金属管4、金属片5、碳纤维;
所述搅拌装置包括磁子、磁力搅拌器;
所述内电泳槽1的上部设有一对相对设置的小孔6,支撑装置3横穿过小孔6;
所述内电泳槽1的底部中心处设置有通孔7;
所述金属管4横卧式放置于内电泳槽1内,在与金属管4两端相对的内电泳槽1上设置有一对圆孔8;
所述内电泳槽1在支撑柱3的支撑下套在外电泳槽2的内部;
所述外电泳槽2上设置有椭圆形孔;
所述内电泳槽1和外电泳槽2上设置有孔隙9,金属片5的一端穿过内外电泳槽的孔隙9插在金属管3内;
所述碳纤维的一端依次穿过外电泳槽2的椭圆形孔和内电泳槽1的圆孔8;
所述电极装置为电泳仪,电泳仪用于提供相应电压电流),电泳仪的正极和负极分别与金属管4和碳纤维连接;
所述搅拌装置中的磁子设置在外电泳槽2中,用于搅拌电泳液,使其均匀负载。
[0009] 具体实施方式二:本实施方式提供了一种碳纤维沉积银纳米粒子电泳沉积方法,具体步骤如下:一、电泳沉积装置的设计:(1)准备两个同规格的玻璃杯作为电泳槽,其上表面直径为
35cm,下表面直径为25cm,高为38cm。(2)在距其中一个玻璃杯顶部1cm处用打出两个相对设置的直径约为1cm的小孔,以玻璃棒作为支撑体,使玻璃棒可横穿过小孔内,在玻璃杯底部中心位置打出直径为1cm的通孔,用以两个玻璃杯间溶液的流通;剪出适当片,将其卷成圆筒长度为6cm、直径为2cm的铝筒,将铝筒横卧式放置于玻璃杯中,以铝筒两端正中心以下
2.5mm处为圆心,打出直径5mm圆孔,供碳纤维穿过。(3)将做好的玻璃杯在玻璃棒的支撑下套在另一个同规格玻璃杯内部,在铝筒一端铝层间插入长7cm、宽4mm铝条,在距外侧玻璃杯顶部5mm、距内侧玻璃杯顶部20mm处打出直径为4mm贯穿内外玻璃杯的孔隙,使铝条可穿入内外玻璃杯一侧。(4)在铝筒另一侧距外层玻璃杯顶部2mm处打出一椭圆形孔,以便碳纤维穿出,该装置最终制得过程如上。(5)取出一束T300碳纤维,将其贯穿于内侧玻璃杯对应于铝筒正中心以下2.5mm处的两个圆孔中,并用胶带将纤维束两侧固定,将纤维束长出部分从外侧玻璃杯椭圆形孔隙中抻出。
[0010] 二、带有银离子的硝酸银溶液的配制:(1)用电子天平称取0.4g硝酸银状固体粉末,将其置于500ml烧杯中。(2)称取12g聚乙烯吡咯烷(PVP)白色粉末,倒入烧杯中,制得硝酸银和PVP质量比为1:30的混合物。(3)用100ml量筒分4次量取400ml去离子,将其缓慢倒入烧杯并用玻璃棒搅拌均匀,所得悬浮状溶液置于超声机中超声直至溶液中块状固体分散均匀,所得溶液即为带有银离子的硝酸银溶液。
[0011] 三、银纳米粒子(Ag)电泳沉积至碳纤维(CF)表面所得CF/Ag复合材料:(1)将步骤二得到的带有银离子的硝酸银溶液倒入电泳装置中直至纤维表面被完全浸没。(2)打开磁力搅拌器调整磁子转速,将电泳仪正极夹至铝片一端,负极将长出的纤维一端夹在装置侧壁,打开电泳仪调节恒定电压至20V,反应时间为2分钟。(3)反应过后将纤维束取出,用去离子水冲洗干净,室温下干燥24h,所得最终产物即为表面负载银纳米粒子的碳纤维。
[0012] 本实施方式以碳纤维表面电泳沉积银纳米粒子为例说明碳纤维表面电泳沉积贵金属,使用本装置生产出的碳纤维表面电泳沉积银纳米粒子的扫描电镜图像如图4所示。
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