(57)【要約】  炭素質組成物の処理のための方法、デバイス、およびシステムが本明細書に提供される。処理は、炭素質組成物の酸化形態の製造（もしくは合成）および／または酸化炭素質組成物の還元形態の製造（もしくは合成）を含み得る。いくつかの実施形態は、グラファイトからの酸化グラフェンの製造（もしくは合成）および／または酸化グラフェンからの還元型酸化グラフェンの製造（もしくは合成）のための方法、デバイス、およびシステムを提供する。いくつかの実施形態は、酸化グラフェン、グラフェン、または還元型酸化グラフェンを濾過する方法、デバイス、およびシステムを提供する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
真空濾過システムであって、
ａ）排液を可能にするように構成された表面を含むフィルタ支持体と、
ｂ）前記表面上に配設され、炭素質組成物を濾過するための細孔を含む、濾過材料と、
ｃ）炭素質組成物または洗浄液のうちの少なくとも１つを前記濾過材料上に分注するように位置決めされた少なくとも１つのスプレーバーアセンブリと、
ｄ）前記炭素質組成物の濾過を増強するために前記フィルタ支持体に負圧を加えるように構成された真空源と、を備える、真空濾過システム。
【請求項２】
前記表面が、六角スペーサ材料を含む、請求項１に記載の真空濾過システム。
【請求項３】
前記フィルタ支持体が、前記濾過材料に支持を提供する六角スペーサ材料を含む、請求項１に記載の真空濾過システム。
【請求項４】
前記濾過材料が、約５ミクロン以下の孔径中央値を有する細孔を含む、請求項１に記載の真空濾過システム。
【請求項５】
前記濾過材料が、少なくとも１つのメッシュフィルタ層を含む、請求項１に記載の真空濾過システム。
【請求項６】
前記少なくとも１つのメッシュフィルタ層が、金属である、請求項５に記載の真空濾過システム。
【請求項７】
前記濾過材料が、濾過後に前記炭素質組成物の少なくとも７０％ｗ／ｗを保持するように構成されている、請求項１に記載の真空濾過システム。
【請求項８】
前記濾過材料が、２つのフィルタ層を含む、請求項１に記載の真空濾過システム。
【請求項９】
前記濾過材料が、４つのフィルタ層を含む、請求項１に記載の真空濾過システム。
【請求項１０】
前記洗浄液が、脱イオン水である、請求項１に記載の真空濾過システム。
【請求項１１】
前記少なくとも１つのスプレーバーアセンブリが、前記炭素質組成物または前記洗浄液のうちの少なくとも１つを分注するための一組の１つ以上の開口部を含む、請求項１に記載の真空濾過システム。
【請求項１２】
前記１つ以上の開口部が、前記炭素質組成物または前記洗浄液を分注するための１つ以上のノズルを含む、請求項１１に記載の真空濾過システム。
【請求項１３】
前記少なくとも１つのスプレーバーアセンブリが、少なくとも２つの位置の間で調整可能である、請求項１に記載の真空濾過システム。
【請求項１４】
前記少なくとも２つの位置が、上昇位置および下降位置を含む、請求項１３に記載の真空濾過システム。
【請求項１５】
前記少なくとも１つのスプレーバーアセンブリが、前記表面上に前記炭素質組成物を分注するために水平に移動可能である、請求項１に記載の真空濾過システム。
【請求項１６】
前記フィルタ支持体が、排液を可能にするように構成された前記表面を提供する少なくとも１つの真空テーブルトレイを含む、請求項１に記載の真空濾過システム。
【請求項１７】
前記少なくとも１つの真空テーブルトレイが、濾過材料を含む、請求項１６に記載の真空濾過システム。
【請求項１８】
前記フィルタ支持体が、コンベヤシステム上で水平に移動可能である、請求項１に記載の真空濾過システム。
【請求項１９】
前記少なくとも１つのスプレーバーアセンブリが、前記炭素質組成物を分注するための第１のスプレーバーと、前記洗浄液を分注するための第２のスプレーバーと、を含む、請求項１に記載の真空濾過システム。
【請求項２０】
前記少なくとも１つのスプレーバーアセンブリが、第２の管の内側に第１の管を含む、請求項１に記載の真空濾過システム。
【請求項２１】
前記第１の管は、前記第２の管が前記濾過材料上に前記洗浄液を均質に分注することを可能にするように、前記第２の管内に前記洗浄液を分注するために上を向いている１つ以上の開口部を含む、請求項２０に記載の真空濾過システム。
【請求項２２】
前記少なくとも１つのスプレーバーアセンブリが、前記炭素質組成物の供給源に流体連結されている、請求項１に記載の真空濾過システム。
【請求項２３】
前記少なくとも１つのスプレーバーアセンブリが、前記洗浄液の供給源に流体連結されている、請求項１に記載の真空濾過システム。
【請求項２４】
前記炭素質組成物が、酸化グラフェンを作製するための反応システムを使用して発生した反応生成物を含む、請求項１に記載の真空濾過システム。
【請求項２５】
前記反応生成物が、酸化グラフェンおよび硫酸を含む、請求項２４に記載の真空濾過システム。
【請求項２６】
前記スプレーバーアセンブリが、前記炭素質組成物を前記濾過材料上に低圧で分注する、請求項１に記載の真空濾過システム。
【請求項２７】
前記スプレーバーアセンブリが、前記炭素質組成物を前記濾過材料上に高圧で分注する、請求項１に記載の真空濾過システム。
【請求項２８】
前記スプレーバーアセンブリが、前記洗浄液を低圧で分注する、請求項１に記載の真空濾過システム。
【請求項２９】
前記真空濾過システムの制御操作用の制御ユニットをさらに備える、請求項１に記載の真空濾過システム。
【請求項３０】
前記制御ユニットが、前記炭素質組成物を濾過する際の前記真空濾過システムの自律操作のために構成されている、請求項２９に記載の真空濾過システム。
【請求項３１】
前記制御ユニットは、閾値条件が満たされるまで、前記炭素質組成物の濾過を実行するように構成されている、請求項２９に記載の真空濾過システム。
【請求項３２】
前記制御ユニットが、清浄化プロトコルを実行するように構成されている、請求項２９に記載の真空濾過システム。
【請求項３３】
前記真空濾過システムが、前記炭素質組成物のバッチ精製を実行するように構成されている、請求項２９に記載の真空濾過システム。
【請求項３４】
前記真空濾過システムが、前記炭素質組成物の連続精製を実行するように構成されている、請求項２９に記載の真空濾過システム。
【請求項３５】
前記フィルタ支持体から流出する液体を受容するために前記フィルタ支持体の下に配設されたドレンパンをさらに備える、請求項１に記載の真空濾過システム。
【請求項３６】
前記ドレンパンが、真空タンクに流体連結されており、前記真空源が、前記真空タンクに連結され、前記真空タンクおよび前記ドレンパンを通して前記フィルタ支持体に負圧を加える、請求項３５に記載の真空濾過システム。
【請求項３７】
前記真空源が、前記ドレンパンを通して前記フィルタ支持体に負圧を加える、請求項３５に記載の真空濾過システム。
【請求項３８】
流出する液体を収集するための真空タンクをさらに備える、請求項３５に記載の真空濾過システム。
【請求項３９】
前記炭素質組成物のｐＨを測定するためのｐＨセンサをさらに備える、請求項１に記載の真空濾過システム。
【請求項４０】
前記少なくとも１つのスプレーバーアセンブリが、着脱可能である、請求項１に記載の真空濾過システム。
【請求項４１】
前記フィルタ支持体が、着脱可能である、請求項１に記載の真空濾過システム。
【請求項４２】
真空濾過システムであって、
ａ）炭素質組成物を保持するのに好適な平均孔径を有する細孔を含む濾過材料を含む真空テーブルと、
ｂ）前記炭素質組成物を前記濾過材料上に分注するように構成され、洗浄液を前記炭素質組成物上に分注するように構成された、少なくとも１つの装置と、を備え、前記炭素質組成物の少なくとも８０％ｗ／ｗが濾過後に保持される、真空濾過システム。
【請求項４３】
真空濾過システムであって、
ａ）排液を可能にするように構成されたスペーサ材料を含む真空テーブルと、
ｂ）前記スペーサ材料上に配設され、炭素質組成物を保持するのに好適な平均孔径を有する細孔を含む、濾過材料と、
ｃ）前記炭素質組成物を前記濾過材料上に分注するように構成され、洗浄液を前記炭素質組成物上に分注するように構成された、少なくとも１つのスプレーバーアセンブリと、を備え、前記炭素質組成物の少なくとも８０％ｗ／ｗが濾過後に保持される、真空濾過システム。
【請求項４４】
真空濾過システムを使用して酸化グラフェンを含む炭素質組成物を濾過する方法であって、
ａ）フィルタ支持体の表面上に配設された濾過材料および少なくとも１つのスプレーバーアセンブリを含む前記真空濾過システムを提供することと、
ｂ）前記少なくとも１つのスプレーバーアセンブリによって、酸化グラフェンを含む前記炭素質組成物を前記濾過材料上に分注することと、
ｃ）前記少なくとも１つのスプレーバーアセンブリによって、洗浄液を前記炭素質組成物上に分注することと、を含み、
濾過液が流出することを可能にしながら、前記濾過材料が、前記酸化グラフェンを保持する、方法。
【請求項４５】
前記真空濾過システムの真空源によって、前記濾過材料に吸引を施して、前記炭素質組成物の濾過を増強することをさらに含む、請求項４４に記載の方法。
【請求項４６】
前記濾過材料が、約５ミクロン以下の孔径中央値を有する細孔を含む、請求項４４に記載の方法。
【請求項４７】
前記濾過材料が、少なくとも１つのメッシュフィルタ層を含む、請求項４４に記載の方法。
【請求項４８】
前記少なくとも１つのメッシュフィルタ層が、金属である、請求項４７に記載の方法。
【請求項４９】
前記濾過材料が、濾過後に前記炭素質組成物または酸化グラフェンの少なくとも８０％ｗ／ｗを保持するように構成されている、請求項４４に記載の方法。
【請求項５０】
前記濾過材料によって保持された前記酸化グラフェンを乾燥させることをさらに含む、請求項４４に記載の方法。
【請求項５１】
前記酸化グラフェンを乾燥させることが、空気乾燥、前記酸化グラフェンの加熱、またはそれらの組み合わせを含む、請求項５０に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
相互参照
本出願は、２０１７年８月３０日出願の米国仮特許出願第６２／５５２，２５０号の利益を主張し、この仮特許出願は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。
【発明の概要】
【０００２】
炭素質組成物の処理のための方法、デバイス、およびシステムが本明細書に提供される。特定の実施形態では、処理は、炭素質組成物の酸化形態の製造（もしくは合成）および／または酸化炭素質組成物の還元形態の製造（もしくは合成）を含む。いくつかの実施形態は、グラファイトからの酸化グラファイトの製造（もしくは合成）および／または酸化グラファイトからの還元型酸化グラファイトの製造（もしくは合成）のための方法、デバイス、およびシステムを提供する。電池および／またはコンデンサなどのエネルギー貯蔵デバイスを生成するために炭素質組成物を使用するための方法、デバイス、およびシステムもまた提供される。
【０００３】
一態様では、装置が本明細書に開示され、装置は、炭素質組成物を含むタンクと、タンクに装着され、タンクと流体連通であるミキサと、ミキサに機械的に連結されたタンク撹拌機と、を備える。タンク撹拌機は、タンク内の炭素質組成物を撹拌して、それによって、炭素質組成物の酸化形態を約１トン／年（ｔｐｙ）超の速度で形成するように構成されている。
【０００４】
本明細書に開示される方法、デバイス、およびシステムの他の目標および利点は、以下の説明および添付図面と併せて考慮されるときにさらに認識および理解されることになる。以下の説明は、具体的な実施形態を説明する特定の詳細を含有するが、これは、限定としてではなく、むしろ好ましい実施形態の例示として解釈されるべきである。本発明の各態様について、当業者にとって公知である多くの変形が本明細書に提案されるように可能である。いくつかの実施形態では、本明細書に開示される方法、デバイス、およびシステムは、明示的に列挙されていない様々な変更および修正を行うことができる。
【０００５】
いくつかの態様では、真空濾過システムであって、ａ）排液を可能にするように構成された表面を含むフィルタ支持体と、ｂ）表面上に配設され、炭素質組成物を濾過するための細孔を含む、濾過材料と、ｃ）炭素質組成物および洗浄液のうちの少なくとも１つを濾過材料上に分注するように位置決めされた少なくとも１つのスプレーバーアセンブリと、ｄ）炭素質組成物の濾過を増強するためにフィルタ支持体に負圧を加えるように構成された真空源と、を備える、真空濾過システムが本明細書に開示される。いくつかの実施形態では、表面が、六角スペーサ材料を含む。いくつかの実施形態では、フィルタ支持体が、濾過材料に支持を提供する六角スペーサ材料を含む。いくつかの実施形態では、濾過材料が、約０．１、０．２、０．３、０．４、０．５、０．６、０．７、０．８、０．９、１、２、３、４、または５ミクロン以下の孔径中央値を有する細孔を含む。いくつかの実施形態では、濾過材料が、少なくとも１つのメッシュフィルタ層を含む。いくつかの実施形態では、少なくとも１つのメッシュフィルタ層が、金属である。いくつかの実施形態では、濾過材料が、濾過後に炭素質組成物または酸化グラフェンの少なくとも７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９５％、９６％、９７％、９８％、９９％、９９．５％、または９９．９％ｗ／ｗを保持するように構成されている。いくつかの実施形態では、濾過材料が、少なくとも１、２、３、４、５、６、７、８、９、または１０個のフィルタ層を含む。いくつかの実施形態では、濾過材料が、４個のフィルタ層を含む。いくつかの実施形態では、少なくとも１つのスプレーバーアセンブリが、炭素質組成物を分注するための第１の一組の１つ以上の開口部と、洗浄液を分注するための第２の一組の１つ以上の開口部と、を備える。いくつかの実施形態では、洗浄液が、脱イオン水である。いくつかの実施形態では、少なくとも１つのスプレーバーアセンブリが、炭素質組成物および洗浄液を分注するための一組の１つ以上の開口部を含む。いくつかの実施形態では、１つ以上の開口部が、炭素質組成物または洗浄液を分注するための１つ以上のノズルを含む。いくつかの実施形態では、少なくとも１つのスプレーバーアセンブリが、少なくとも２つの位置の間で調整可能である。いくつかの実施形態では、少なくとも２つの位置が、上昇位置および下降位置を含む。いくつかの実施形態では、少なくとも１つのスプレーバーアセンブリが、表面上に炭素質組成物を分注するために水平に移動可能である。いくつかの実施形態では、少なくとも１つのスプレーバーアセンブリが、レールシステム上を水平に移動可能である。いくつかの実施形態では、各スプレーバーアセンブリが、真空テーブルトレイの長さに沿って水平に移動可能である。いくつかの実施形態では、フィルタ支持体が、排液を可能にするように構成された表面を提供する少なくとも１つの真空テーブルトレイを含む。いくつかの実施形態では、少なくとも１つの真空テーブルトレイが、表面のエリアを画定する垂直バリアを含む。いくつかの実施形態では、少なくとも１つの真空テーブルトレイが、濾過材料を含む。いくつかの実施形態では、フィルタ支持体が、表面上に均質に炭素質組成物を分注するために水平に移動可能である。いくつかの実施形態では、フィルタ支持体が、コンベヤシステム上を水平に移動可能である。いくつかの実施形態では、少なくとも１つのスプレーバーアセンブリが、炭素質組成物を分注するための第１のスプレーバーと、洗浄液を分注するための第２のスプレーバーと、を含む。いくつかの実施形態では、少なくとも１つのスプレーバーアセンブリが、第２の管の内側に第１の管を含む。いくつかの実施形態では、第１の管は、第２の管が濾過材料上に洗浄液を均質に分注することを可能にするように、第２の管内に洗浄液を分注するために上を向いている１つ以上の開口部を含む。いくつかの実施形態では、少なくとも１つのスプレーバーアセンブリが、少なくとも１、２、３、４、５、６、７、８、９、または１０個のスプレーバーを含む。いくつかの実施形態では、少なくとも１つのスプレーバーアセンブリが、炭素質組成物の供給源に流体連結されている。いくつかの実施形態では、少なくとも１つのスプレーバーアセンブリが、洗浄液の供給源に流体連結されている。いくつかの実施形態では、洗浄液の供給源は、スプレーバーアセンブリが洗浄液を分注することを可能にするためにポンプを備える。いくつかの実施形態では、炭素質組成物が、酸化グラフェンを作製するための反応システムを使用して発生した反応生成物を含む。いくつかの実施形態では、反応生成物が、酸化グラフェンおよび硫酸を含む。いくつかの実施形態では、スプレーバーアセンブリが、炭素質組成物を濾過材料上に低圧で分注する。いくつかの実施形態では、スプレーバーアセンブリが、炭素質組成物を濾過材料上に高圧で分注する。いくつかの実施形態では、スプレーバーアセンブリが、重力を使用して炭素質組成物を分注する。いくつかの実施形態では、スプレーバーアセンブリが、洗浄液を低圧で分注する。いくつかの実施形態では、真空濾過システムが、真空濾過システムの制御操作用の制御ユニットをさらに備える。いくつかの実施形態では、制御ユニットが、炭素質組成物を濾過する際の真空濾過システムの自律操作のために構成されている。いくつかの実施形態では、制御ユニットは、閾値条件が満たされるまで、炭素質組成物の濾過を実行するように構成されている。いくつかの実施形態では、制御ユニットが、清浄化プロトコルを実行するように構成されている。いくつかの実施形態では、真空濾過システムが、炭素質組成物のバッチ精製を実行するように構成されている。いくつかの実施形態では、真空濾過システムが、炭素質組成物の連続精製を実行するように構成されている。いくつかの実施形態では、真空濾過システムが、フィルタ支持体から流出する液体を受容するためにフィルタ支持体の下に配設されたドレンパンをさらに備える。いくつかの実施形態では、ドレンパンが、真空タンクに流体連結されており、真空源が、真空タンクに連結され、真空タンクおよびドレンパンを通してフィルタ支持体に負圧を加える。いくつかの実施形態では、真空源が、ドレンパンを通してフィルタ支持体に負圧を加える。いくつかの実施形態では、ドレンパンが、流出する液体を放出する放出弁を備える。いくつかの実施形態では、真空濾過システムが、流出する液体を収集するための真空タンクをさらに備える。いくつかの実施形態では、真空濾過システムが、炭素質組成物のｐＨを測定するためのｐＨセンサをさらに備える。いくつかの実施形態では、少なくとも１つのスプレーバーアセンブリが、着脱可能である。いくつかの実施形態では、フィルタ支持体が、着脱可能である。
【０００６】
別の態様では、真空濾過システムであって、ａ）排液を可能にする孔を有するスペーサ材料を含む真空テーブルトレイと、ｂ）スペーサ材料上に配設され、炭素質組成物を保持するのに好適な平均孔径を有する細孔を含む、濾過材料と、ｃ）炭素質組成物を濾過材料上に分注するように構成され、洗浄液を炭素質組成物上に分注するように構成された、少なくとも１つのスプレーバーアセンブリと、を備え、炭素質組成物の少なくとも８０％ｗ／ｗが濾過後に保持される、真空濾過システムが本明細書に開示される。
【０００７】
別の態様では、真空濾過システムを使用して酸化グラフェンを含む炭素質組成物を濾過する方法であって、ａ）フィルタ支持体の表面上に配設された濾過材料および少なくとも１つのスプレーバーアセンブリを含む真空濾過システムを提供することと、ｂ）少なくとも１つのスプレーバーアセンブリによって、酸化グラフェンを含む炭素質組成物を濾過材料上に分注することと、ｃ）少なくとも１つのスプレーバーアセンブリによって、洗浄液を炭素質組成物上に分注することと、ｄ）濾過材料に吸引を施して、炭素質組成物の濾過を増強することと、を含み、濾過液が流出することを可能にしながら、濾過材料が、酸化グラフェンを保持する、方法が本明細書に開示される。いくつかの実施形態では、真空濾過システムが、六角スペーサ材料を含む。いくつかの実施形態では、フィルタ支持体が、濾過材料に支持を提供する六角スペーサ材料を含む。いくつかの実施形態では、濾過材料が、約０．１、０．２、０．３、０．４、０．５、０．６、０．７、０．８、０．９、１、２、３、４、または５ミクロン以下の孔径中央値を有する細孔を含む。いくつかの実施形態では、濾過材料が、少なくとも１つのメッシュフィルタ層を含む。いくつかの実施形態では、少なくとも１つのメッシュフィルタ層が、金属である。いくつかの実施形態では、濾過材料が、濾過後に炭素質組成物または酸化グラフェンの少なくとも７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９５％、９６％、９７％、９８％、９９％、９９．５％、または９９．９％ｗ／ｗを保持するように構成されている。いくつかの実施形態では、濾過材料が、少なくとも１、２、３、４、５、６、７、８、９、または１０個のフィルタ層を含む。いくつかの実施形態では、濾過材料が、４個のフィルタ層を含む。いくつかの実施形態では、少なくとも１つのスプレーバーアセンブリが、炭素質組成物を分注するための第１の一組の１つ以上の開口部と、洗浄液を分注するための第２の一組の１つ以上の開口部と、を備える。いくつかの実施形態では、洗浄液が、脱イオン水である。いくつかの実施形態では、少なくとも１つのスプレーバーアセンブリが、炭素質組成物および洗浄液を分注するための一組の１つ以上の開口部を含む。いくつかの実施形態では、１つ以上の開口部が、炭素質組成物または洗浄液を分注するための１つ以上のノズルを含む。いくつかの実施形態では、少なくとも１つのスプレーバーアセンブリが、少なくとも２つの位置の間で調整可能である。いくつかの実施形態では、少なくとも２つの位置が、上昇位置および下降位置を含む。いくつかの実施形態では、少なくとも１つのスプレーバーアセンブリが、表面上に炭素質組成物を分注するために水平に移動可能である。いくつかの実施形態では、少なくとも１つのスプレーバーアセンブリが、レールシステム上を水平に移動可能である。いくつかの実施形態では、各スプレーバーアセンブリが、真空テーブルトレイの長さに沿って水平に移動可能である。いくつかの実施形態では、フィルタ支持体が、排液を可能にするように構成された表面を提供する少なくとも１つの真空テーブルトレイを含む。いくつかの実施形態では、少なくとも１つの真空テーブルトレイが、表面のエリアを画定する垂直バリアを含む。いくつかの実施形態では、少なくとも１つの真空テーブルトレイが、濾過材料を含む。いくつかの実施形態では、フィルタ支持体が、表面上に均質に炭素質組成物を分注するために水平に移動可能である。いくつかの実施形態では、フィルタ支持体が、コンベヤシステム上を水平に移動可能である。いくつかの実施形態では、少なくとも１つのスプレーバーアセンブリが、炭素質組成物を分注するための第１のスプレーバーと、洗浄液を分注するための第２のスプレーバーと、を含む。いくつかの実施形態では、少なくとも１つのスプレーバーアセンブリが、第２の管の内側に第１の管を含む。いくつかの実施形態では、第１の管は、第２の管が濾過材料上に洗浄液を均質に分注することを可能にするように、第２の管内に洗浄液を分注するために上を向いている１つ以上の開口部を含む。いくつかの実施形態では、少なくとも１つのスプレーバーアセンブリが、少なくとも１、２、３、４、５、６、７、８、９、または１０個のスプレーバーを含む。いくつかの実施形態では、少なくとも１つのスプレーバーアセンブリが、炭素質組成物の供給源に流体連結されている。いくつかの実施形態では、少なくとも１つのスプレーバーアセンブリが、洗浄液の供給源に流体連結されている。いくつかの実施形態では、洗浄液の供給源は、スプレーバーアセンブリが洗浄液を分注することを可能にするためにポンプを備える。いくつかの実施形態では、炭素質組成物が、酸化グラフェンを作製するための反応システムを使用して発生した反応生成物を含む。いくつかの実施形態では、反応生成物が、酸化グラフェンおよび硫酸を含む。いくつかの実施形態では、スプレーバーアセンブリが、炭素質組成物を濾過材料上に低圧で分注する。いくつかの実施形態では、スプレーバーアセンブリが、炭素質組成物を濾過材料上に高圧で分注する。いくつかの実施形態では、スプレーバーアセンブリが、重力を使用して炭素質組成物を分注する。いくつかの実施形態では、スプレーバーアセンブリが、洗浄液を低圧で分注する。いくつかの実施形態では、真空濾過システムが、真空濾過システムの制御操作用の制御ユニットをさらに備える。いくつかの実施形態では、制御ユニットが、炭素質組成物を濾過する際の真空濾過システムの自律操作のために構成されている。いくつかの実施形態では、制御ユニットは、閾値条件が満たされるまで、炭素質組成物の濾過を実行するように構成されている。いくつかの実施形態では、制御ユニットが、清浄化プロトコルを実行するように構成されている。いくつかの実施形態では、真空濾過システムが、炭素質組成物のバッチ精製を実行するように構成されている。いくつかの実施形態では、真空濾過システムが、炭素質組成物の連続精製を実行するように構成されている。いくつかの実施形態では、真空濾過システムが、フィルタ支持体から流出する液体を受容するためにフィルタ支持体の下に配設されたドレンパンをさらに備える。いくつかの実施形態では、ドレンパンが、真空タンクに流体連結されており、真空源が、真空タンクに連結され、真空タンクおよびドレンパンを通してフィルタ支持体に負圧を加える。いくつかの実施形態では、真空源が、ドレンパンを通してフィルタ支持体に負圧を加える。いくつかの実施形態では、ドレンパンが、流出する液体を放出する放出弁を備える。いくつかの実施形態では、真空濾過システムが、流出する液体を収集するための真空タンクをさらに備える。いくつかの実施形態では、真空濾過システムが、炭素質組成物のｐＨを測定するためのｐＨセンサをさらに備える。いくつかの実施形態では、少なくとも１つのスプレーバーアセンブリが、着脱可能である。いくつかの実施形態では、フィルタ支持体が、着脱可能である。
【０００８】
別の態様では、炭素系電極シートを生成するために固体基材上にグラフェンを含む炭素質組成物を分注するためのシステムであって、ａ）固体基材を係合するための表面を有する第１のローラであって、ローラの回転が固体基材を経路に沿って前進させる、第１のローラと、ｂ）ローラが固体基材を経路に沿って前進させる際に固体基材上に炭素質組成物を分注するように、経路に沿って位置決めされた印刷アセンブリと、ｃ）固体基材および炭素質組成物を炭素系電極シートの水平帯状片に切断するように、経路に沿って位置決めされた一連のカッタを含む第２のローラと、を備える、システムが本明細書に開示される。いくつかの実施形態では、システムが、炭素質組成物を乾燥させるために、炭素質組成物を受容した後に固体基材に熱を提供する加熱源をさらに備える。いくつかの実施形態では、炭素質組成物が、グラフェンおよびリチウム化金属化合物を含むスラリーである。いくつかの実施形態では、炭素質組成物が、結合剤および溶媒のうちの少なくとも１つをさらに含む。いくつかの実施形態では、印刷アセンブリが、連続スワスとして固体基材上に炭素質組成物を分注する。
【０００９】
一態様では、反応システムであって、（ａ）炭素質組成物を含む反応容器であって、容器が、（ｉ）容器に装着され、容器と流体連通である反応ミキサ、および（ｉｉ）反応ミキサに機械的に連結され、容器内の炭素質組成物を撹拌するように構成されている反応撹拌機を含む、反応容器と、（ｂ）タンクであって、（ｉ）タンクに装着され、タンクと流体連通であるタンクミキサ、（ｉｉ）タンクミキサに機械的に連結され、組成物がタンクに移された後にタンク内の炭素質組成物を撹拌するように構成されているタンク撹拌機を含む、タンクと、を備え、反応システムが、炭素質組成物を反応容器からタンクに移すように構成されている、反応システムが本明細書に説明される。いくつかの実施形態では、システムが、反応容器内に配設されたセンサを備える。さらなる実施形態では、センサが、温度、ｐＨ、または塩濃度を測定する。いくつかの実施形態では、システムが、タンク内に配設されたセンサを備える。さらなる実施形態では、センサが、温度、ｐＨ、または塩濃度を測定する。いくつかの実施形態では、システムが、反応温度を１５℃以下に維持するように、反応容器内への１つ以上の反応物の追加の速度を調節する。いくつかの実施形態では、システムは、反応容器の内側の温度（例えば、反応温度）が反応終了後に周囲温度まで上昇することを可能にする。いくつかの実施形態では、システムは、反応容器の内側の温度を調整する（例えば、温度を上昇または低下させる）。いくつかの実施形態では、システムが、反応容器の内側の反応温度を低下させるように構成された１つ以上の冷却コイルを備える。いくつかの実施形態では、システムが、システムによって実行される反応を規制するための制御ユニットを備える。さらなる実施形態では、制御ユニットが、反応温度を規制する。さらなる実施形態では、制御ユニットが、反応容器の内側の炭素質組成物の温度を規制する。さらなる実施形態では、制御ユニットが、タンクに移された後の炭素質組成物の温度を規制する。さらなる実施形態では、制御ユニットが、反応容器内への１つ以上の材料の追加の速度を制御することによって温度を規制する。またさらなる実施形態では、１つ以上の材料が、炭素質組成物、過マンガン酸カリウム、硫酸、水、過酸化水素、および氷からなるリストから選択される。いくつかの実施形態では、反応容器が、炭素質組成物を受容するための取入口を備える。いくつかの実施形態では、反応容器が、過マンガン酸カリウムを受容するための取入口を備える。いくつかの実施形態では、反応容器が、硫酸を受容するための取入口を備える。いくつかの実施形態では、反応容器が、容器内への通気を受容するためのポートを備える。いくつかの実施形態では、反応容器が、容器からの通気を放出するためのポートを備える。いくつかの実施形態では、システムが、反応ミキサおよび反応容器を互いに向かって、および互いから離れて移動させるように構成されている。いくつかの実施形態では、システムが、反応ミキサを反応容器内に下降させるように構成されている。いくつかの実施形態では、システムが、反応ミキサを反応容器から離れて上昇させるように構成されている。いくつかの実施形態では、システムが、反応容器を反応ミキサから離れて下降させるように構成されている。いくつかの実施形態では、システムが、反応容器を反応ミキサに向かって上昇させるように構成されている。いくつかの実施形態では、反応ミキサが、反応容器に対して移動し得るように、スライド上で構成されている。いくつかの実施形態では、反応ミキサが、反応容器の清掃を容易にするために反応容器から離れて摺動するように構成されている。いくつかの実施形態では、反応ミキサは、反応ミキサが反応容器内に下降したときに、反応容器を密閉するためのカバーを備える。いくつかの実施形態では、反応ミキサが、反応ミキサブレードであり、反応ミキサブレードが、反応容器の側部の５インチ内にある縁を有する。いくつかの実施形態では、反応ミキサが、反応容器の内面と係合されたスクレーパを備え、スクレーパが、内面上に固着した材料を掻き落とすように構成されている、特定の実施形態では、スクレーパが、スクレーパブレードである。さらなる実施形態では、スクレーパが、反応ミキサに取り付けられる。さらなる実施形態では、スクレーパが、反応容器の内面と角度を有して係合され、スクレーパの頂部部分が、撹拌機の反応ミキサブレードの回転の方向においてスクレーパの底部部分の前方にある。いくつかの実施形態では、反応ミキサが、反応容器に固着する材料を除去するように構成されたスクレーパブレードを備える。いくつかの実施形態では、反応容器が、少なくとも約２０ガロンの容積を有する。いくつかの実施形態では、反応容器が、少なくとも約６０ガロンの容積を有する。いくつかの実施形態では、タンクが、少なくとも約５００ガロンの容積を有する。いくつかの実施形態では、タンクが、少なくとも約１，６００ガロンの容積を有する。いくつかの実施形態では、反応容器が、弁を備え、反応容器が、弁を介してタンクと流体連通である。さらなる実施形態では、システムは、炭素質組成物が、反応容器内で実行された反応を反応停止するために反応容器からタンクに移ることを可能にするために弁を開くように構成されている。さらなる実施形態では、反応容器が、タンクよりも高く位置決めされ、弁を開くことは、反応容器内の炭素質組成物がタンク内に流出することを可能にする。いくつかの実施形態では、反応撹拌機が、最大約６０回転／分の速度で駆動される。いくつかの実施形態では、タンクが、少なくとも約２００ガロンの容積を有する。いくつかの実施形態では、タンクが、（ｉ）少なくとも約２００ガロンの液体、（ｉｉ）少なくとも約３００ポンドの氷、または（ｉｉｉ）液体および約３００ポンドの氷を保持または収容する。いくつかの実施形態では、タンクが、過酸化水素を受容するための取入口を備える。いくつかの実施形態では、タンクが、タンクの内部空間内に過酸化水素を分注するように構成されている。いくつかの実施形態では、タンクが、破砕氷を受容するための取入口を備える。いくつかの実施形態では、タンクが、タンクの内部空間内に破砕氷を分注するように構成されている。いくつかの実施形態では、タンクミキサが、タンクの頂部に装着されている。いくつかの実施形態では、タンクミキサが、タンク撹拌機をタンクミキサに機械的に連結するシャフトを備える。いくつかの実施形態では、タンクミキサが、タンクに対して移動し得るように、スライド上に構成されている。いくつかの実施形態では、タンクミキサが、タンクの清掃を容易にするためにタンクから離れて摺動する。いくつかの実施形態では、システムが、複数のタンク撹拌機を備える。いくつかの実施形態では、タンク撹拌機が、最大約６０回転／分の速度で駆動される。いくつかの実施形態では、タンク撹拌機が、撹拌機ブレードを備える。さらなる実施形態では、撹拌機ブレードが、タンクの全ての側部および底部から少なくとも約１／２インチのクリアランスを有する２列の４つのブレードを備える。いくつかの実施形態では、システムが、（ｉ）タンクミキサとタンク撹拌機との間の、タンク撹拌機を作動させるように構成された伝動装置、または（ｉｉ）タンク撹拌機を作動させるように構成された、タンクミキサから分離されているモータを備える。いくつかの実施形態では、システムが、約１０ｋｇ／バッチ超の速度で炭素質組成物の酸化形態を形成する。いくつかの実施形態では、システムが、約５０ｋｇ／バッチ超の速度で炭素質組成物の酸化形態を形成する。いくつかの実施形態では、システムが、１つ以上の追加の反応容器を備える。さらなる実施形態では、システムが、少なくとも２つの反応容器を備える。さらなる実施形態では、システムが、少なくとも３つの反応容器を備える。さらなる実施形態では、システムが、少なくとも４つの反応容器を備える。またさらなる実施形態では、タンクが、少なくとも４つの反応容器の少なくとも合計容積の容積を有する。またさらなる実施形態では、タンクが、少なくとも４つの反応容器の少なくとも合計容積の２倍の容積を有する。さらなる実施形態では、システムが、少なくとも８つの反応容器を備える。またさらなる実施形態では、タンクが、少なくとも４つの反応容器の少なくとも合計容積の容積を有する。またさらなる実施形態では、タンクが、少なくとも８つの反応容器の少なくとも合計容積の２倍の容積を有する。いくつかの実施形態では、炭素質組成物が、グラファイトを含む。いくつかの実施形態では、炭素質組成物が、グラファイト供給原料を含む。いくつかの実施形態では、システムが、炭素質組成物を酸化グラフェンに処理するように構成されている。いくつかの実施形態では、システムが、炭素質組成物を処理するように構成され、処理された炭素質組成物が、約１０ｍＶ／ｓの走査速度で少なくとも約１００ｍＦ／ｃｍ２のピーク静電容量を有する電極を含むコンデンサを作製する際の下流使用に好適である。いくつかの実施形態では、システムが、炭素質組成物を処理するように構成され、処理された炭素質組成物が、約１０ｍＶ／ｓの走査速度で少なくとも約１５０ｍＦ／ｃｍ２のピーク静電容量を有する電極を含むコンデンサを作製する際の下流使用に好適である。いくつかの実施形態では、システムが、炭素質組成物を処理するように構成され、処理された炭素質組成物が、約１０ｍＶ／ｓの走査速度で少なくとも約２００ｍＦ／ｃｍ２のピーク静電容量を有する電極を含むコンデンサを作製する際の下流使用に好適である。いくつかの実施形態では、システムが、反応容器内の炭素質組成物に関する第１の反応を実行し、タンク内の第１の反応を反応停止させるように構成されている。さらなる実施形態では、システムが、炭素質組成物、硫酸、および過マンガン酸カリウムのうちの１つ以上を追加することによって、第１の反応を実行するように構成されている。さらなる実施形態では、システムが、過酸化水素および氷のうちの１つ以上を追加することによって第１の反応を反応停止させるように構成されている。いくつかの実施形態では、システムが、水冷ユニットを備える。いくつかの実施形態では、水冷ユニットが、水を貯蔵するための内部空間を含む。いくつかの実施形態では、水冷ユニットが、反応容器および／またはタンクに流体連結されている。いくつかの実施形態では、水冷ユニットが、水冷ユニットの内部からの熱利得および／または熱損失を低減するように断熱されている。いくつかの実施形態では、水冷ユニットが、冷水、氷および／または氷水を含む。いくつかの実施形態では、水冷ユニットが、水を貯蔵し、水を目標温度以下に維持するように構成されている。いくつかの実施形態では、水冷ユニットが、冷却されるか、または冷却ユニットに連結されている。いくつかの実施形態では、水冷ユニットが、炭素質組成物の温度を低下させるために、反応ミキサおよび／またはタンク内に水を分注するように構成されている。上記の実施形態のいずれかのシステムを使用して炭素質組成物を処理する方法が本明細書に開示される。
【００１０】
一態様では、反応システムであって、（ａ）グラファイトを含む反応容器であって、（ｉ）容器に装着され、容器と流体連通である、反応ミキサ、（ｉｉ）反応ミキサに機械的に連結され、容器内のグラファイトを撹拌するように構成され、酸化グラフェンへのグラファイトの転化を促進するように構成された、反応撹拌機を備える、容器と、（ｂ）タンクであって、（ｉ）タンクに装着され、タンクと流体連通である、タンクミキサ、および（ｉｉ）タンクミキサに機械的に連結され、組成物がタンクに移された後にタンク内の酸化グラフェンを撹拌するように構成されている、タンク撹拌機を備える、タンクと、を備え、反応システムが、酸化グラフェンを反応容器からタンクに移すように構成されている、反応システムが本明細書に開示される。いくつかの実施形態では、システムが、水冷ユニットを備える。いくつかの実施形態では、水冷ユニットが、水を貯蔵するための内部空間を含む。いくつかの実施形態では、水冷ユニットが、反応容器および／またはタンクに流体連結されている。いくつかの実施形態では、水冷ユニットが、水冷ユニットの内部からの熱利得および／または熱損失を低減するように断熱されている。いくつかの実施形態では、水冷ユニットが、冷水、氷および／または氷水を含む。いくつかの実施形態では、水冷ユニットが、水を貯蔵し、水を目標温度以下に維持するように構成されている。いくつかの実施形態では、水冷ユニットが、冷却されるか、または冷却ユニットに連結されている。いくつかの実施形態では、水冷ユニットが、炭素質組成物の温度を低下させるために、反応ミキサおよび／またはタンク内に水を分注するように構成されている。
【００１１】
一態様では、反応フィルタであって、（ａ）ドラムアセンブリと、（ｂ）ドラムアセンブリの内部内に配設されたスプレーバーアセンブリであって、（ｉ）洗浄液を分注するための第１の一組の１つ以上の開口部、および（ｉｉ）炭素質組成物を分注するための第２の一組の１つ以上の開口部を備える、スプレーバーアセンブリと、を備え、ドラムアセンブリが、回転するように構成されている、反応フィルタが本明細書に開示される。いくつかの実施形態では、スプレーバーアセンブリが、炭素質組成物を低圧で分注する。いくつかの実施形態では、スプレーバーアセンブリが、炭素質組成物の供給源に連結されている。いくつかの実施形態では、スプレーバーアセンブリが、重力を使用して炭素質組成物を分注する（例えば、炭素質組成物がスプレーバーアセンブリを通って流れ、重力を介して１つ以上の開口部を出て、能動的にポンプ送出されない）。いくつかの実施形態では、スプレーバーアセンブリが、洗浄液を高圧で分注する。いくつかの実施形態では、スプレーバーアセンブリが、洗浄液の供給源に連結され、供給源は、スプレーバーアセンブリが、洗浄液を分注することを可能にするように洗浄液を加圧するためのポンプを備える。いくつかの実施形態では、洗浄液が、脱イオン水である。いくつかの実施形態では、反応フィルタが、反応フィルタの操作を制御するための制御ユニットをさらに備える。さらなる実施形態では、制御ユニットが、１つ以上の洗浄サイクルを実行する際の反応フィルタの自律操作のために構成されている。さらなる実施形態では、制御ユニットは、閾値条件が満たされるまで、１つ以上の洗浄サイクルを実行するように構成されている。さらなる実施形態では、制御ユニットが、清浄化プロトコルを実行するように構成されている。いくつかの実施形態では、ドラムアセンブリが、ドラムメッシュを備える。さらなる実施形態では、ドラムメッシュが、ドラムミクロンフィルタに構造的支持を提供するように構成されている。さらなる実施形態では、ドラムメッシュが、約２インチ以下の孔径を有する。さらなる実施形態では、ドラムメッシュが、約０．５インチの孔径を有する。いくつかの実施形態では、ドラムアセンブリが、ドラムミクロンフィルタを備える。さらなる実施形態では、ドラムミクロンフィルタが、複数の層を備える。さらなる実施形態では、ドラムミクロンフィルタが、約２層〜約１０層を備える。さらなる実施形態では、ドラムミクロンフィルタが、約２層〜約６層を備える。さらなる実施形態では、ドラムミクロンフィルタが、約４層を備える。さらなる実施形態では、ドラムミクロンフィルタが、濾過後の炭素質組成物の少なくとも９５％ｗ／ｗを保持するのに好適な孔径を有する細孔を備える。さらなる実施形態では、ドラムミクロンフィルタが、約１ミクロンの直径を有する細孔を備える。さらなる実施形態では、ドラムミクロンフィルタが、約１ミクロン以下の直径を有する細孔を備える。さらなる実施形態では、ドラムミクロンフィルタが、約２ミクロン以下の直径を有する細孔を備える。さらなる実施形態では、ドラムミクロンフィルタが、約３ミクロン以下の直径を有する細孔を備える。さらなる実施形態では、ドラムミクロンフィルタが、約５ミクロン以下の直径を有する細孔を備える。さらなる実施形態では、ドラムミクロンフィルタが、約１０ミクロン以下の直径を有する細孔を備える。いくつかの実施形態では、ドラムアセンブリが、ドラムメッシュおよびドラムミクロンフィルタを備え、ドラムメッシュおよびドラムミクロンフィルタが、それぞれ重なっている継目を有し、重なっている継目が、互いに重なることを回避するように位置決めされる。いくつかの実施形態では、ドラムアセンブリが、１つ以上のドラム補強材リングを備える。いくつかの実施形態では、ドラムアセンブリが、１つ以上のドラム補強材を備える。いくつかの実施形態では、ドラムアセンブリが、重量を最小化するように構成され、ドラムアセンブリが、炭素質組成物の濾過を提供するために十分な耐久性を維持する。いくつかの実施形態では、ドラムアセンブリが、１つ以上のドラム軸受プレートを備える。さらなる実施形態では、１つ以上のドラム軸受プレートが、スプレーバーアセンブリを強制的に回転させずに回転させるように構成されている。いくつかの実施形態では、ドラムアセンブリが、１つ以上のドラムフレームを備える。さらなる実施形態では、１つ以上のドラムフレームが、ドラムアセンブリを回転させるための回転力を受容するように構成されている。さらなる実施形態では、反応フィルタが、ドラムアセンブリに回転力を提供するように構成された駆動シャフトを備える。いくつかの実施形態では、スプレーバーアセンブリが、洗浄液の供給源から洗浄液を受容するための第１の取入口を備える。さらなる実施形態では、洗浄液が、洗浄液の供給源からスプレーバーアセンブリの第１の取入口内にポンプ送出される。さらなる実施形態では、第１の取入口が、洗浄液を受容するために、洗浄液の供給源と流体連通である導管と連結するように構成されている。またさらなる実施形態では、第１の取入口が、導管と効率的に連結および連結解除するように構成されている。またさらなる実施形態では、第１の取入口が、迅速脱着継手と連結するように構成され、迅速脱着継手が、第１の取入口を密封する。さらなる実施形態では、スプレーバーアセンブリが、炭素質組成物の供給源から炭素質組成物を受容するための第２の取入口を備える。またさらなる実施形態では、炭素質組成物が、供給源からスプレーバーアセンブリの第２の取入口内にポンプ送出される。またさらなる実施形態では、第２の取入口が、炭素質組成物を受容するために、炭素質組成物の供給源と流体連通である導管と連結するように構成されている。またさらなる実施形態では、第２の取入口が、導管と効率的に連結および連結解除するように構成されている。いくつかの実施形態では、スプレーバーアセンブリが、１つ以上のスプレーバーを備え、第１の一組のおよび第２の一組の１つ以上の開口部が、１つ以上のスプレーバー上に位置決めされている。さらなる実施形態では、スプレーバーアセンブリが、第１の一組の１つ以上の開口部および第２の一組の１つ以上の開口部を備えるスプレーバーを備える。さらなる実施形態では、スプレーバーアセンブリが、第１の一組の１つ以上の開口部を備える第１のスプレーバーと、第２の一組の１つ以上の開口部を備える第２のスプレーバーと、を備える。またさらなる実施形態では、第１の一組のおよび第２の一組の１つ以上の開口部が、スプレー先端を備える。なおまたさらなる実施形態では、各スプレー先端が、少なくとも３０度のスプレー角度で洗浄液をスプレーするように構成されている。なおまたさらなる実施形態では、各スプレー先端が、少なくとも５０度のスプレー角度で洗浄液をスプレーするように構成されている。いくつかの実施形態では、スプレーバーアセンブリが、炭素質組成物を精製するために十分な圧力でドラムアセンブリの内部内の洗浄液をスプレーするように構成されている。さらなる実施形態では、スプレーバーアセンブリが、少なくとも５０ＰＳＩの圧力でドラムアセンブリの内部内に洗浄液をスプレーするように構成されている。さらなる実施形態では、スプレーバーアセンブリが、少なくとも１００ＰＳＩの圧力でドラムアセンブリの内部内に洗浄液をスプレーするように構成されている。さらなる実施形態では、スプレーバーアセンブリが、少なくとも１５０ＰＳＩの圧力でドラムアセンブリの内部内に洗浄液をスプレーするように構成されている。さらなる実施形態では、スプレーバーアセンブリが、少なくとも２００ＰＳＩの圧力でドラムアセンブリの内部内に洗浄液をスプレーするように構成されている。さらなる実施形態では、スプレーバーアセンブリが、少なくとも１５０ＰＳＩの圧力でドラムアセンブリの内部内に洗浄液をスプレーするように構成されている。いくつかの実施形態では、ドラムアセンブリが、炭素質組成物を洗浄するための転動位置と、炭素質組成物を取り出すための取り出し位置と、を含む。さらなる実施形態では、ドラムアセンブリが、取り出し中にドラムアセンブリを受容するように構成されたドラム受台溶接物を備え、ドラムアセンブリが、ドラム受台溶接物上に転動される。またさらなる実施形態では、ドラム受台溶接物が、ドラムアセンブリを固設するための１つ以上の取り付け機構を備える。またさらなる実施形態では、ドラム受台溶接物が、ドラム受台溶接物から延在して装置に連結されるシャフトを備え、ドラム受台溶接物が、装置に対してシャフトの軸を中心として回転するように構成されている。またさらなる実施形態では、ドラム受台溶接物が、ドラム受台溶接物の回転を防止するための係止機構を備え、係止機構が、ドラム受台溶接物の回転を可能にするように解除可能である。いくつかの実施形態では、ドラムアセンブリが、ドラム補強材を備える。いくつかの実施形態では、ドラムアセンブリが、ドラム補強材リングを備える。いくつかの実施形態では、ドラムアセンブリが、１つ以上の洗浄サイクル中に異なる速度で回転するように構成されている。いくつかの実施形態では、ドラムアセンブリが、少なくとも３００ｒｐｍの速度で回転するように構成されている。いくつかの実施形態では、ドラムアセンブリが、少なくとも５００ｒｐｍの速度で回転するように構成されている。いくつかの実施形態では、反応フィルタが、駆動シャフトを備え、駆動シャフトが、ドラムアセンブリに回転力を伝達するためにドラムアセンブリと係合されている。さらなる実施形態では、駆動シャフトが、駆動シャフトを作動させるモータに機械的にリンクされている。さらなる実施形態では、駆動シャフトが、ドラムアセンブリと直接接触している１つ以上の駆動ホイールを備え、１つ以上の駆動ホイールが、ドラムアセンブリに回転力を送達するように構成されている。またさらなる実施形態では、ドラムアセンブリが、１つ以上のドラムフレームを備え、各ドラムフレームが、駆動ホイールを受容するように構成された外面に沿った溝を備える。いくつかの実施形態では、スプレーバーアセンブリが、炭素質組成物の還元形態を保持するタンクに流体連結され、炭素質組成物が、ドラムアセンブリ内に分注されるように、スプレーバーアセンブリを通してポンプ送出される。いくつかの実施形態では、反応フィルタが、ドラムアセンブリからの廃液を収集するためにドラムアセンブリの下に位置決めされたドレンパンを備える。いくつかの実施形態では、反応フィルタが、ドラムアセンブリからの廃液の特性を測定するように構成されたセンサを備える。さらなる実施形態では、特性が、ｐＨ、温度、伝導度、および塩濃度から選択される。いくつかの実施形態では、反応フィルタが、約１００ｋｇ／年超の速度でドラムアセンブリ内の炭素質組成物を濾過するように構成されている。いくつかの実施形態では、反応フィルタが、乾燥後に炭素質組成物の少なくとも１ｋｇのバッチについて少なくとも９５％ｗ／ｗの純度を得るように炭素質組成物を濾過するように構成されている。いくつかの実施形態では、反応フィルタが、炭素質組成物の少なくとも１ｋｇのバッチについて少なくとも２００ｍＳ／ｃｍの伝導度を得るように炭素質組成物を濾過するように構成されている。いくつかの実施形態では、スプレーバーアセンブリが、迅速な取り外しおよび再取り付けのために構成されている。いくつかの実施形態では、反応フィルタが、炭素質組成物のバッチあたり１つ以上の洗浄サイクルを実行するように構成されている。さらなる実施形態では、反応フィルタが、手動入力を要求せずに、１つ以上の洗浄サイクルを実行するように自動化されている。さらなる実施形態では、反応フィルタが、所定の洗浄プロトコルに従って、１つ以上の洗浄サイクルを実行する。さらなる実施形態では、反応フィルタは、閾値条件が満たされるまで、１つ以上の洗浄サイクルを実行する。またさらなる実施形態では、閾値条件が、ｐＨ、温度、伝導度、および塩濃度から選択される。いくつかの実施形態では、洗浄サイクルが、ドラムアセンブリの内部内に
炭素質組成物を分注することと、ドラムアセンブリの内部内に洗浄液を分注することと、ドラムアセンブリを回転させることと、を含む。いくつかの実施形態では、反応フィルタは、１つ以上の閾値条件が満たされるまで、洗浄サイクルを実行するように構成されている。いくつかの実施形態では、炭素質組成物が、酸化グラフェンの還元形態を含む。いくつかの実施形態では、炭素質組成物が、ｒＧＯを含む。いくつかの実施形態では、炭素質組成物が、グラフェンを含む。いくつかの実施形態では、反応フィルタが、炭素質組成物を濾過するように構成され、濾過された炭素質組成物が、約１０ｍＶ／ｓの走査速度で少なくとも約１００ｍＦ／ｃｍ２のピーク静電容量を有する電極を含むコンデンサを作製する際の下流使用に好適である。いくつかの実施形態では、反応フィルタが、炭素質組成物を濾過するように構成され、濾過された炭素質組成物が、約１０ｍＶ／ｓの走査速度で少なくとも約１５０ｍＦ／ｃｍ２のピーク静電容量を有する電極を含むコンデンサを作製する際の下流使用に好適である。いくつかの実施形態では、反応フィルタが、炭素質組成物を濾過するように構成され、濾過された炭素質組成物が、約１０ｍＶ／ｓの走査速度で少なくとも約２００ｍＦ／ｃｍ２のピーク静電容量を有する電極を含むコンデンサを作製する際の下流使用に好適である。いくつかの実施形態では、反応フィルタが、１つ以上の洗浄サイクル中に洗浄液および炭素質組成物が漏れることを防止するように実質的に閉鎖されている。いくつかの実施形態では、反応フィルタが、受台枢動アセンブリを備える。いくつかの実施形態では、反応フィルタが、ドラム受台アセンブリを備える。いくつかの実施形態では、反応フィルタが、アイドラシャフトを備える。いくつかの実施形態では、反応フィルタが、駆動シュラウドを備える。いくつかの実施形態では、反応フィルタが、ドラムシャフト支持体を備える。いくつかの実施形態では、反応フィルタが、モータ装着プレートを備える。いくつかの実施形態では、反応フィルタが、フレーム溶接物を備える。いくつかの実施形態では、反応フィルタが、蓋溶接物を備える。いくつかの実施形態では、反応フィルタが、ドレンパン溶接物を備える。いくつかの実施形態では、反応フィルタが、受台枢動溶接物を備える。いくつかの実施形態では、反応フィルタが、ドラムロールガイドを備える。いくつかの実施形態では、反応フィルタが、ドラム支柱を備える。いくつかの実施形態では、反応フィルタが、ドラム受台溶接物を備える。いくつかの実施形態では、反応フィルタが、ドラムエンドキャップアセンブリを備える。いくつかの実施形態では、反応フィルタが、スプレーバー軸受ハブを備える。いくつかの実施形態では、反応フィルタが、ドラム軸受プレートを備える。いくつかの実施形態では、反応フィルタが、ドラムシャフトマウントを備える。別の態様では、上記の実施形態のいずれかの反応フィルタを使用して炭素質組成物を濾過する方法が本明細書に開示される。
【００１２】
別の態様では、装置であって、炭素質組成物を含むタンクと、タンクに装着され、タンクと流体連通であるミキサと、ミキサに機械的に連結されたタンク撹拌機と、を備え、タンク撹拌機が、タンク内の炭素質組成物を撹拌し、それによって、約１トン／年（ｔｐｙ）超の速度で炭素質組成物の酸化形態を形成するように構成されている、装置が本明細書に開示される。いくつかの実施形態では、タンクが、少なくとも約１００ガロンの容積を有する。いくつかの実施形態では、タンクが、液体を保持または収容する。いくつかの実施形態では、流体が、炭素質組成物を含む。いくつかの実施形態では、タンクが、（ｉ）少なくとも約１００ガロンの液体、（ｉｉ）少なくとも約１５０ポンドの氷、または（ｉｉｉ）液体および約１５０ポンドの氷を保持または収容する。いくつかの実施形態では、タンクが、（ｉ）少なくとも１つの入口、（ｉｉ）少なくとも１つの出口、または（ｉｉｉ）少なくとも１つの入口および少なくとも１つの出口を備える。さらなる実施形態では、タンクが、タンクの頂部の第１の入口と、タンクの後ろの底部左縁の第２の入口と、を備える。さらなる実施形態では、タンクが、頂部の第１の出口と、タンクの中心端の底部の第２の出口と、を備える。いくつかの実施形態では、ミキサが、ミキサボウルを備える。さらなる実施形態では、ミキサボウルが、ミキサボウルと実質的に面一に装着されたバタフライ弁を備え、ミキサが、バタフライ弁を介してタンクと流体連通である。いくつかの実施形態では、ミキサが、タンクの頂部に装着されている。いくつかの実施形態では、ミキサが、タンク撹拌機をミキサに機械的に連結するシャフトを備える。さらなる実施形態では、シャフトが、駆動シャフトを備える。いくつかの実施形態では、ミキサが、タンクに対して移動し得るように、スライド上に構成されている。さらなる実施形態では、ミキサが、タンクの清掃を容易にするためにタンクから離れて摺動する。いくつかの実施形態では、装置が、複数のタンク撹拌機を備える。いくつかの実施形態では、タンク撹拌機が、ミキサの前方取り付け部から駆動シャフトを用いて駆動される。いくつかの実施形態では、タンク撹拌機が、少なくとも約６０回転／分の出力／周波数で駆動される。いくつかの実施形態では、タンク撹拌機が、撹拌機ブレードを備える。さらなる実施形態では、撹拌機ブレードが、タンクの全ての側部および底部から少なくとも約１／２インチのクリアランスを有する２列の４つのブレードを備える。いくつかの実施形態では、撹拌機ブレードの中でも１つ以上の頂部ブレードが、タンクの頂部から少なくとも約６インチ、かつタンクの各側部から少なくとも約１／２インチである。いくつかの実施形態では、装置が、（ｉ）ミキサとタンク撹拌機との間の、タンク撹拌機を作動させるように構成された伝動装置、または（ｉｉ）タンク撹拌機を作動させるように構成された、ミキサから分離しているモータをさらに備える。さらなる実施形態では、装置が、ギヤボックスを備える。いくつかの実施形態では、装置が、ミキサと電気的に連通する電源を備える。いくつかの実施形態では、炭素質組成物の酸化形態が、約２ｔｐｙ超の速度で形成される。いくつかの実施形態では、炭素質組成物の酸化形態が、約５ｔｐｙ超の速度で形成される。別の態様では、上記の実施形態のいずれかの装置を使用して炭素質組成物を処理する方法が本明細書に開示される。いくつかの実施形態では、システムが、水冷ユニットを備える。いくつかの実施形態では、水冷ユニットが、水を貯蔵するための内部空間を含む。いくつかの実施形態では、水冷ユニットが、反応容器および／またはタンクに流体連結されている。いくつかの実施形態では、水冷ユニットが、水冷ユニットの内部からの熱利得および／または熱損失を低減するように断熱されている。いくつかの実施形態では、水冷ユニットが、冷水、氷および／または氷水を含む。いくつかの実施形態では、水冷ユニットが、水を貯蔵し、水を目標温度以下に維持するように構成されている。いくつかの実施形態では、水冷ユニットが、冷却されるか、または冷却ユニットに連結されている。いくつかの実施形態では、水冷ユニットが、炭素質組成物の温度を低下させるために、反応ミキサおよび／またはタンク内に水を分注するように構成されている。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
本発明の新規の特徴は、添付の請求項に具体的に記載される。本発明の特徴および利点のより良好な理解は、本発明の原理、および添付図面または図（また本明細書では「ＦＩＧ．」および「ＦＩＧＳ．」）が利用される、例示的な実施形態を記載する以下の詳細な説明を参照して得られることになる。
【００１４】
【図１】２つの容器を備えるシステムの概略図である。
【図２】２つの容器を備える別のシステムの概略図である。
【図３Ａ】タンク撹拌機および関連構成要素の概略図を示す。
【図３Ｂ】タンク撹拌機および関連構成要素の概略図を示す。
【図４】ミキサボウルおよび関連構成要素の概略図を示す。
【図５Ａ】タンクおよび関連構成要素の概略図を示す。
【図５Ｂ】タンクおよび関連構成要素の概略図を示す。
【図６】グラファイトから酸化グラファイトを製造（または合成）するための方法を概略的に示す。
【図７】静電容量対反応時間の測定の一例を示す。
【図８】静電容量対反応時間の測定の別の例を示す。
【図９】静電容量対反応時間の測定のさらに別の例を示す。
【図１０】図９のサンプルから構築された二重層デバイスの周期ボルタメトリ（ＣＶ）走査を示す。
【図１１Ａ】周期ボルタメトリ（ＣＶ）走査の比較を提供する。
【図１１Ｂ】周期ボルタメトリ（ＣＶ）走査の比較を提供する。
【図１２】塩酸（ＨＣｌ）洗浄の回数の関数としての静電容量を示す。
【図１３Ａ】フレームアセンブリ（例えば、ＧＳＲＦ−０１００）の一実施形態を示す。
【図１３Ｂ】フレームアセンブリ（例えば、ＧＳＲＦ−０１００）の一実施形態を示す。
【図１３Ｃ】フレームアセンブリ（例えば、ＧＳＲＦ−０１００）の一実施形態を示す。
【図１４Ａ】受台枢動アセンブリ（例えば、ＧＳＲＦ−０１０４）の一実施形態を示す。
【図１４Ｂ】受台枢動アセンブリ（例えば、ＧＳＲＦ−０１０４）の一実施形態を示す。
【図１５】ドラム受台アセンブリ（例えば、ＧＳＲＦ−０１０６）の一実施形態を示す。
【図１６Ａ】ドラムアセンブリ（例えば、ＧＳＲＦ−０１０８）の一実施形態を示す。
【図１６Ｂ】ドラムアセンブリ（例えば、ＧＳＲＦ−０１０８）の一実施形態を示す。
【図１６Ｃ】ドラムアセンブリの別の実施形態を示す。
【図１６Ｄ】ドラムアセンブリの別の実施形態を示す。
【図１７】アイドラシャフトおよび駆動シャフト（例えば、ＧＳＲＦ−００１１）の一実施形態を示す。
【図１８】駆動シュラウド（例えば、ＧＳＲＦ−００１２）の一実施形態を示す。
【図１９Ａ】ドラムシャフト支持体（例えば、ＧＳＲＦ−００１３）の一実施形態を示す。
【図１９Ｂ】ドラムシャフト支持体（例えば、ＧＳＲＦ−００１３）の一実施形態を示す。
【図２０】モータ装着プレート（例えば、ＧＳＲＦ−００１４）の一実施形態を示す。
【図２１Ａ】フレーム溶接物（例えば、ＧＳＲＦ−０１０１）の一実施形態を示す。
【図２１Ｂ】フレーム溶接物（例えば、ＧＳＲＦ−０１０１）の一実施形態を示す。
【図２１Ｃ】フレーム溶接物（例えば、ＧＳＲＦ−０１０１）の一実施形態を示す。
【図２２】蓋溶接物（例えば、ＧＳＲＦ−０１０２）の一実施形態を示す。
【図２３】ドレンパン溶接物（例えば、ＧＳＲＦ−０１０３）の一実施形態を示す。
【図２４】蓋止め具（例えば、ＧＳＲＦ−００１５）の一実施形態を示す。
【図２５Ａ】受台枢動溶接物（例えば、ＧＳＲＦ−０１０５）の一実施形態を示す。
【図２５Ｂ】受台枢動溶接物（例えば、ＧＳＲＦ−０１０５）の一実施形態を示す。
【図２６Ａ】ドラムロールガイドおよびドラム支柱（例えば、ＧＳＲＦ−００１０）の一実施形態を示す。
【図２６Ｂ】ドラムロールガイドおよびドラム支柱（例えば、ＧＳＲＦ−００１０）の一実施形態を示す。
【図２７】ドラム受台溶接物（例えば、ＧＳＲＦ−０１０７）の一実施形態を示す。
【図２８Ａ】スプレーバーアセンブリ（例えば、ＧＳＲＦ−０１０９）の実施形態を示す。
【図２８Ｂ】スプレーバーアセンブリ（例えば、ＧＳＲＦ−０１０９）の実施形態を示す。
【図２８Ｃ】スプレーバーアセンブリ（例えば、ＧＳＲＦ−０１０９）の実施形態を示す。
【図２９Ａ】ドラムエンドキャップアセンブリ（例えば、ＧＳＲＦ−０１１０）の一実施形態を示す。
【図２９Ｂ】ドラムエンドキャップアセンブリ（例えば、ＧＳＲＦ−０１１０）の一実施形態を示す。
【図３０Ａ】ドラムフレーム（例えば、ＧＳＲＦ−０００１）の実施形態を示す。
【図３０Ｂ】ドラムフレーム（例えば、ＧＳＲＦ−０００１）の実施形態を示す。
【図３０Ｃ】ドラムフレーム（例えば、ＧＳＲＦ−０００１）の実施形態を示す。
【図３０Ｄ】ドラムフレーム（例えば、ＧＳＲＦ−０００１）の実施形態を示す。
【図３１】ドラム補強材（例えば、ＧＳＲＦ−０００２）の一実施形態を示す。
【図３２】ドラム補強材リング（例えば、ＧＳＲＦ−０００３）の一実施形態を示す。
【図３３】ドラムメッシュ（例えば、ＧＳＲＦ−０００４）の一実施形態を示す。
【図３４】ドラムミクロンフィルタ（例えば、ＧＳＲＦ−０００９）の一実施形態を示す。
【図３５】スプレーバー（例えば、ＧＳＲＦ−０００５）の一実施形態を示す。
【図３６】ドラム軸受プレート（例えば、ＧＳＲＦ−０００６）の一実施形態を示す。
【図３７】流体側のスプレーバー軸受ハブ（ＧＳＲＦ−０００７）の一実施形態を示す。
【図３８】流体側のドラムシャフトマウント（例えば、ＧＳＲＦ−０００８）の一実施形態を示す。
【図３９】アイドラ側のスプレーバー軸受ハブ（例えば、ＧＳＲＦ−０００７）の一実施形態を示す。
【図４０】アイドラ側のドラムシャフトマウント（例えば、ＧＳＲＦ−０００８）の一実施形態を示す。
【図４１Ａ】ｒＧＯ／グラフェンの第２の反応フィルタの一実施形態を示す。
【図４１Ｂ】ｒＧＯ／グラフェンの第２の反応フィルタの一実施形態を示す。
【図４２】図４１Ａ〜４１Ｂおよび図４３Ａ〜４３ＦのｒＧＯ／グラフェンの第２の反応フィルタを使用する取り出し手順を示す。
【図４３Ａ】ｒＧＯ／グラフェンの第２の反応フィルタ（例えば、ＧＳＲＦ−１０００）の例を示す。
【図４３Ｂ】ｒＧＯ／グラフェンの第２の反応フィルタ（例えば、ＧＳＲＦ−１０００）の例を示す。
【図４３Ｃ】ｒＧＯ／グラフェンの第２の反応フィルタ（例えば、ＧＳＲＦ−１０００）の例を示す。
【図４３Ｄ】ｒＧＯ／グラフェンの第２の反応フィルタ（例えば、ＧＳＲＦ−１０００）の例を示す。
【図４３Ｅ】ｒＧＯ／グラフェンの第２の反応フィルタ（例えば、ＧＳＲＦ−１０００）の例を示す。
【図４３Ｆ】ｒＧＯ／グラフェンの第２の反応フィルタ（例えば、ＧＳＲＦ−１０００）の例を示す。
【図４４】拡縮可能な反応器の一実施形態および拡縮可能な反応器を使用する手順の一実施形態を示す。
【図４５】前方および後方フード溶接物（例えば、ＧＳＲＦ−０１１１、ＧＳＲＦ−０１１２）を有するカバーアセンブリの一実施形態を示す。
【図４６Ａ】第１の反応システムのボウルリフトロックの一実施形態を示す。
【図４６Ｂ】第１の反応ミキサアセンブリの実施形態を示す。
【図４６Ｃ】第１の反応ミキサアセンブリの実施形態を示す。
【図４６Ｄ】第１の反応システムミキサアセンブリの蓋またはカバーの一実施形態を示す。
【図４６Ｅ】第１の反応システムミキサアセンブリの別の実施形態を示す。
【図４６Ｆ】第１の反応ミキサアセンブリおよび第１の反応タンクを備える第１の反応システムの一実施形態を示す。
【図４６Ｇ】第１の反応システムの別の実施形態を示す。
【図４６Ｈ】第１の反応システムミキサアセンブリの蓋またはカバーおよびミキサの一実施形態を示す。
【図４６Ｉ】第１の反応システムミキサアセンブリの蓋またはカバーおよびミキサの追加の図の実施形態を示す。
【図４６Ｊ】第１の反応システムの一実施形態を示す。
【図４７】第１の反応システム、脱イオン水保持タンク、酸保持タンク、第２の反応システム、および第２の反応フィルタの一実施形態を示す。
【図４８】リフトキャリッジスキッドプレート（例えば、ＧＦＲＣ−０００１）の一実施形態を示す。
【図４９】ボウルリフトロックスペーサ（例えば、ＧＦＲＣ−０００２）の一実施形態を示す。
【図５０】リフトモータ装着プレート（例えば、ＧＦＲＣ−０００４）の一実施形態を示す。
【図５１】リフトエルボスペーサプレート（例えば、ＧＦＲＣ−０００５）の一実施形態を示す。
【図５２】ミキサセンサブラケット（例えば、ＧＦＲＣ−０００６）の一実施形態を示す。
【図５３】タンクモータマウント（例えば、ＧＦＲＣ−０００８）の一実施形態を示す。
【図５４】ミキサトルクブラケット（例えば、ＧＦＲＣ−０００９）の一実施形態を示す。
【図５５】ミキサスプレーバー（例えば、ＧＦＲＣ−００１０）の一実施形態を示す。
【図５６】タンクミキサシャフト（例えば、ＧＦＲＣ−００１１）の一実施形態を示す。
【図５７】タンクミキサブレード（例えば、ＧＦＲＣ−００１２）の一実施形態を示す。
【図５８】ボウル装着プレート（例えば、ＧＦＲＣ−００１３）の一実施形態を示す。
【図５９】キャリッジスイッチ装着プレート（例えば、ＧＦＲＣ−００１４）の一実施形態を示す。
【図６０】第１の反応ミキサブレード（例えば、ＧＦＲＣ−００１６）の一実施形態を示す。
【図６１】第１の反応スクレーパブレードマウント（例えば、ＧＦＲＣ−００１７）の一実施形態を示す。
【図６２】第１の反応スクレーパブレードシャフト（例えば、ＧＦＲＣ−００１８）の一実施形態を示す。
【図６３】第１の反応スクレーパブレードホルダ（例えば、ＧＦＲＣ−００１９）の一実施形態を示す。
【図６４】第１の反応パドルシャフト（例えば、ＧＦＲＣ−００２０）の一実施形態を示す。
【図６５】第１の反応パドルキャップ（例えば、ＧＦＲＣ−００２１）の一実施形態を示す。
【図６６】第１の反応ミキサ駆動シャフト（例えば、ＧＦＲＣ−００２２）の一実施形態を示す。
【図６７】第１の反応パドル止め具（例えば、ＧＦＲＣ−００２４）の一実施形態を示す。
【図６８Ａ】第１の反応フレーム溶接物（例えば、ＧＦＲＣ−０１０１）の一実施形態を示す。
【図６８Ｂ】第１の反応フレーム溶接物（例えば、ＧＦＲＣ−０１０１）の一実施形態を示す。
【図６９Ａ】リフトキャリッジ溶接物（例えば、ＧＦＲＣ−０１０２）の一実施形態を示す。
【図６９Ｂ】リフトキャリッジ溶接物（例えば、ＧＦＲＣ−０１０２）の一実施形態を示す。
【図７０】リフトキャリッジ支柱（例えば、ＧＦＲＣ−０１０３）の一実施形態を示す。
【図７１】リフトキャリッジ（例えば、ＧＦＲＣ−０１０４）の一実施形態を示す。
【図７２】第１の反応頂部プレート（例えば、ＧＦＲＣ−０１０５）の一実施形態を示す。
【図７３】ミキサモータマウント（例えば、ＧＦＲＣ−０１０８）の一実施形態を示す。
【図７４】１０００ガロンタンクミキサパドル（例えば、ＧＦＲＣ−０１０９）の一実施形態を示す。
【図７５】１５０ガロンタンクミキサパドル（例えば、ＧＦＲＣ−０１１０）の一実施形態を示す。
【図７６Ａ】第１の反応フレーム棚（例えば、ＧＦＲＣ−０１１１）の一実施形態を示す。
【図７６Ｂ】第１の反応フレーム棚（例えば、ＧＦＲＣ−０１１１）の一実施形態を示す。
【図７６Ｃ】氷オーガフィード（４７０３）および過マンガン酸カリウムオーガフィード（４７０５）を有する第１の反応フレーム棚の一実施形態を示す。
【図７７Ａ】第１の反応パドルアセンブリ（例えば、ＧＦＲＣ−０１１２）の一実施形態を示す。
【図７７Ｂ】第１の反応パドルアセンブリ（例えば、ＧＦＲＣ−０１１２）の一実施形態を示す。
【図７８】真空濾過装置で使用されるドレンパン（例えば、ＶＡＣ−００１０）を示す。
【図７９】真空濾過装置で使用される真空テーブルトレイメッシュ（例えば、ＶＡＣ−００１１）を示す。
【図８０】真空濾過装置で使用されるトレイ側部（例えば、ＶＡＣ−００１２）を示す。
【図８１】真空濾過装置で使用されるトレイベースプレート（例えば、ＶＡＣ−００１３）を示す。
【図８２】真空濾過装置で使用される軸受プレート（例えば、ＶＡＣ−００１４）を示す。
【図８３】真空濾過装置で使用されるモータ装着プレート（例えば、ＶＡＣ−００１５）を示す。
【図８４】真空濾過装置で使用されるレールガセット（例えば、ＶＡＣ−００１６）を示す。
【図８５】真空濾過装置で使用されるフットプレート（例えば、ＶＡＣ−００１７）を示す。
【図８６Ａ】真空濾過装置で使用される真空テーブルフレームおよび電気システム（例えば、ＶＡＣ−０１０５）を示す。
【図８６Ｂ】真空濾過装置で使用される真空テーブルフレームおよび電気システム（例えば、ＶＡＣ−０１０５）を示す。
【図８６Ｃ】真空濾過装置の調整可能なアクチュエータおよび近接センサを示す。
【図８６Ｄ】真空テーブルトレイを定位置にクランプするための調整可能な機構を示す。
【図８７Ａ】真空濾過装置で使用される真空テーブルトレイ（例えば、ＶＡＣ−０１０２）を示す。
【図８７Ｂ】真空濾過装置で使用されるスプレーバー補強材を示す。
【図８７Ｃ】スプレーバーアセンブリで使用されるスプレーバーを示す。
【図８７Ｄ】真空濾過装置で使用されるスプレーバーアセンブリを示す。
【図８８Ａ】真空濾過装置（例えば、ＶＡＣ−１０００）を示す。
【図８８Ｂ】真空濾過装置（例えば、ＶＡＣ−１０００）を示す。
【図８８Ｃ】真空濾過装置で使用される真空タンクを示す。
【図８８Ｄ】真空テーブルトレイで使用されるメッシュ支持体を示す。
【図８９】基材またはフィルムをコーティングするための方法を示す。
【図９０】基材を切断および／または分割するための装置を示す。
【図９１】スラリーを混合する装置を示す。
【図９２】スラリーの粘度測定を示す。
【図９３】スラリーを混合するための装置および真空フィルタを示す。
【図９４】フィルム基材をコーティングするための装置を示す。
【図９５】フィルム基材を圧延するための装置を示す。
【図９６】フィルム基材を圧延するための装置を示す。
【図９７】フィルム基材を示す。
【図９８】フィルム基材を示す。
【図９９】スラリーを用いてフィルム基材をコーティングするための装置を示す。
【図１００】スラリーコーティングフィルムの帯状片を切断するための装置を示す。
【図１０１】スラリーコーティングフィルムの例示的な帯状片を示す。
【図１０２】フィルム基材から分離するスラリー層を有するスラリーコーティングフィルムの例示的な帯状片を示す。
【図１０３】電池捲回体を作製するための装置（例えば、巻回装置）を示す。
【図１０４】セルを示す。
【図１０５】アノードを電池缶に取り付けるための装置（例えば、スポット溶接機）を示す。
【図１０６】例示的なセルジャケットを示す。
【図１０７】セルジャケットおよびタブを示す。
【図１０８】例示的なエネルギー貯蔵デバイスを示す。
【図１０９】エネルギー貯蔵デバイスの試験装置を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
炭素質組成物の処理のための方法、デバイス、およびシステムが本明細書に提供される。特定の実施形態では、処理は、炭素質組成物の酸化形態の製造（もしくは合成）および／または酸化炭素質組成物の還元形態の製造（もしくは合成）を含む。いくつかの実施形態は、グラファイトからの酸化グラファイトの製造（もしくは合成）および／または酸化グラファイトからの還元型酸化グラファイトの製造（もしくは合成）のための方法、デバイス、およびシステムを提供する。本明細書に説明される開示の様々な態様は、以下に記載される具体的な用途のいずれか、または任意の他のタイプの製造、合成、もしくは処理設定に適用可能である。特定の実施形態では、材料の他の製造、合成、または処理は、本明細書に説明される特徴から同等に利益を得る。特定の実施形態では、本明細書の方法、デバイス、およびシステムは、非炭素質組成物の様々な形態の製造（または合成）に有利に適用される。特定の実施形態では、本明細書に説明される主題は、独立の方法、デバイス、もしくはシステムとして、または統合された製造または材料（例えば、化学物質）処理システムの一部として適用される。本明細書に説明される主題の異なる態様が、個々に、集合的に、または互いの組み合わせにおいて認められ得ることが理解されるべきである。
【００１６】
本明細書に開示された主題の態様は、材料の製造（もしくは合成）または処理のためのシステム（１つ以上のデバイスを備える）に関する。特定の実施形態では、システムは、炭素質組成物の酸化形態を製造するために使用される。
【００１７】
本明細書に開示される主題の別の態様は、反応システムであって、（ａ）炭素質組成物を含む反応容器であって、容器が、（ｉ）容器に装着され、容器と流体連通である反応ミキサ、および（ｉｉ）反応ミキサに機械的に連結され、容器内の炭素質組成物を撹拌するように構成されている反応撹拌機を含む、反応容器と、（ｂ）タンクであって、（ｉ）タンクに装着され、容器と流体連通であるタンクミキサ、（ｉｉ）タンクミキサに機械的に連結され、組成物がタンクに移された後にタンク内の炭素質組成物を撹拌するように構成されているタンク撹拌機を含む、タンクと、を備え、反応システムが、炭素質組成物を反応容器からタンクに移すように構成されている、反応システムに関する。
【００１８】
本明細書に開示される主題の別の態様は、反応フィルタであって、（ａ）ドラムアセンブリと、（ｂ）ドラムアセンブリの内部内に配設されたスプレーバーアセンブリであって、（ｉ）洗浄液を分注するための第１の一組の１つ以上の開口部、および（ｉｉ）炭素質組成物を分注するための第２の一組の１つ以上の開口部を備える、スプレーバーアセンブリと、を備え、ドラムアセンブリが、回転するように構成されている、反応フィルタに関する。
【００１９】
本明細書に開示される主題の別の態様は、反応フィルタであって、（ａ）ドラムアセンブリと、（ｂ）ドラムアセンブリの内部内に配設され、洗浄液および炭素質組成物を分注するように構成されたスプレーバーアセンブリと、を備え、ドラムアセンブリが、回転するように構成されている、反応フィルタに関する。
【００２０】
本明細書に開示された主題の別の態様は、装置であって、炭素質組成物を含むタンクと、タンクに装着され、タンクと流体連通であるミキサと、ミキサに機械的に連結されたタンク撹拌機と、を備え、タンク撹拌機が、タンク内の炭素質組成物を撹拌し、それによって、約１トン／年（ｔｐｙ）超の速度で炭素質組成物の酸化形態を形成するように構成されている、装置に関する。
【００２１】
本明細書に開示された主題の別の態様は、真空濾過システムであって、ａ）排液を可能にするように構成された表面を含むフィルタ支持体と、ｂ）表面上に配設され、炭素質組成物を濾過するための細孔を含む、濾過材料と、ｃ）炭素質組成物および洗浄液のうちの少なくとも１つを濾過材料上に分注するように位置決めされた少なくとも１つのスプレーバーアセンブリと、ｄ）炭素質組成物の濾過を増強するためにフィルタ支持体に負圧を加えるように構成された真空源と、を備える、真空濾過システムに関する。
【００２２】
本明細書に開示された主題の別の態様は、真空濾過システムであって、ａ）排液を可能にする孔を有するスペーサ材料を含む真空テーブルトレイと、ｂ）スペーサ材料上に配設され、炭素質組成物を保持するのに好適な平均孔径を有する細孔を含む、濾過材料と、ｃ）炭素質組成物を濾過材料上に分注するように構成され、洗浄液を炭素質組成物上に分注するように構成された、少なくとも１つのスプレーバーアセンブリと、を備え、炭素質組成物の少なくとも８０％ｗ／ｗが濾過後に保持される、真空濾過システムに関する。
【００２３】
本明細書に開示された主題の別の態様は、真空濾過システムを使用して酸化グラフェンを含む炭素質組成物を濾過する方法であって、ａ）フィルタ支持体上に配設された濾過材料および少なくとも１つのスプレーバーアセンブリを含む真空濾過システムを提供することと、ｂ）少なくとも１つのスプレーバーアセンブリによって、酸化グラフェンを含む炭素質組成物を濾過材料上に分注することと、ｃ）少なくとも１つのスプレーバーアセンブリによって、洗浄液を炭素質組成物上に分注することと、ｄ）濾過材料に吸引を施して、炭素質組成物の濾過を増強することと、を含み、濾過液が流出することを可能にしながら、濾過材料が、酸化グラフェンを保持する、方法に関する。
【００２４】
本明細書に開示された主題の別の態様は、炭素系電極シートを生成するために固体基材上にグラフェンを含む炭素質組成物を分注するためのシステムであって、ａ）固体基材を係合するための表面を有する第１のローラであって、ローラの回転が固体基材を経路に沿って前進させる、第１のローラと、ｂ）ローラが固体基材を経路に沿って前進させる際に、固体基材上に炭素質組成物を分注するように経路に沿って位置決めされた印刷アセンブリと、ｃ）固体基材および炭素質組成物を炭素系電極シートの水平帯状片に切断するように、経路に沿って位置決めされた一連のカッタを含む第２のローラと、を備える、システムに関する。
【００２５】
本明細書に使用される際、「約」の付いた数は、その数を含み、かつその数のプラスまたはマイナス１０％の数に及ぶ範囲を指す。「約」の付いた範囲は、範囲の下限の１０％低く、上限の１０％高く拡張された範囲を指す。
【００２６】
ここで図を参照する。図およびその中の特徴が、必ずしも正確な寸法に描写されていないことが認識されるであろう。
【００２７】
図１は、２つの容器を備えるシステム１００の概略図である。特定の実施形態では、システム１００は、第１の反応（例えば、炭素質組成物の酸化）を実行するために使用される。特定の実施形態では、システムは、第２の反応（例えば、炭素質組成物の還元）を実行するために使用される。特定の実施形態では、システムは、第１の容器（例えば、反応が起こる反応チャンバまたは反応容器）１０１、および第２の容器（例えば、反応が反応停止されるタンクまたはミキサタンク）１０２を含む。特定の実施形態では、第１の容器１０１は、開かれるか、または閉じられる（例えば、密封される）。特定の実施形態では、第１の容器は、反応チャンバ（例えば、反応容器または反応ボウル）を備える。特定の実施形態では、第１の容器は、ミキサボウルを備える。特定の実施形態では、第１の容器は、混合および／または反応している物質または組成物を収容する。第１の容器（例えば、第１の反応容器、反応ボウルなど）の本明細書の任意の説明は、ミキサボウル（またはミキサ）に適用可能であり、その逆も同様である。特定の実施形態では、ミキサまたはミキサシステム１０３は、第１の容器の内容物（例えば、ミキサボウルの内容物）をかき混ぜるか、または混合する。一例では、ミキサは、２０クォートのミキサである。特定の実施形態では、ミキサ１０３は、第１の容器の内容物（例えば、ミキサボウルの内容物）をかき混ぜるか、または混合する１つ以上のミキサ撹拌機１０４を備える。特定の実施形態では、ミキサ１０３は、モータ（図示せず）を備える。特定の実施形態では、モータは、ミキサ撹拌機１０４を駆動する。特定の実施形態では、ミキサ撹拌機は、シャフト１０５、およびパドル、ブレードまたは他のスターラ１０６を備える。特定の実施形態では、モータは、本明細書の他の箇所に説明されるシステム１００の他の構成要素にさらに連結される。特定の実施形態では、ミキサ１０３は、ファン１０７、任意選択の新鮮空気取入口１０８、および／または１つ以上の制御部１０９を備える。特定の実施形態では、電源（図示せず）がミキサ１０３と電気的に連通する。特定の実施形態では、ミキサ１０３は、第１の容器（例えば、ミキサボウル）１０１を備える（すなわち、ミキサボウルは、ミキサシステムの一部である）。特定の実施形態では、任意選択の新鮮空気取入口１０８は、例えば、腐食性ガス（例えば、ミキサ１０３またはシステム１００の任意の他の要素内の腐食性ガス）からモータを保護するために、空気を取り入れる。特定の実施形態では、新鮮空気取入口１０８は、特定の実施形態では提供されない（例えば、新鮮空気は、いくつかの場合、モータが油圧モータであるとき使用されない）。特定の実施形態では、モータは、ミキサ撹拌機１０４および／またはシステム１００の他の構成要素を適切に駆動し得る任意の好適なモータである。特定の実施形態では、モータは、油圧モータ、電気モータ、または他のモータである。
【００２８】
特定の実施形態では、ミキサは、流体（例えば、固体、液体、または気体）を含む（例えば、保持または収容する）。特定の実施形態では、ミキサは、液体（例えば、硫酸）、固体（例えば、グラファイト）またはそれらの混合物を含む。特定の実施形態では、ミキサの内容物は、例えば、約０℃、１℃、２℃、３℃、４℃、６℃、８℃、１０℃、１５℃、２０℃、２５℃、３０℃、３５℃、４０℃、４５℃、５０℃、５５℃、６０℃、６５℃、７０℃、７５℃、８０℃、８５℃、９０℃、９５℃、または１００℃以下などの好適な温度で維持される。一例では、ミキサの内容物は、約０℃に維持される。別の例では、ミキサの内容物は、約１５℃未満に維持される。特定の実施形態では、ミキサ内の混合物の反応温度および／または反応時間が制御される。特定の実施形態では、反応時間および／または反応温度は、好適な値未満に維持される（例えば、ミキサの内容物が約０℃の温度または約１５℃未満の温度に維持されるように）。特定の実施形態では、反応温度は、例えば、ミキサボウルの周囲の管またはコイルを冷却することによって、温度制御槽（例えば、サーモスタット制御槽または氷槽）内にミキサボウルを浸漬することによって、他の冷却方法によって、またはそれらの任意の組み合わせによって下げられる。特定の実施形態では、冷却コイル／管は、冷水を循環させる。特定の実施形態では、冷水の流量は、温度を下げるために増加される。特定の実施形態では、冷水の温度は、温度を下げるために下げられる。特定の実施形態では、反応温度および／または反応時間は、ミキサボウルの内容物に１つ以上の反応物を追加する速度を変更することによって変化させられる（例えば、温度は、発熱反応をもたらす反応物が加えられる速度を低下させることによって下げられる）。特定の実施形態では、ミキサボウルの内容物は、約７、６、５、４、または３．５以下のｐＨである。特定の実施形態では、ミキサボウルの内容物は、約７．０、６．９、６．８、６．７、６．６、６．５、６．４、６．３、６．２、６．１、６．０、５．９、５．８、５．７、５．６、５．５、５．４、５．３、５．２、５．１、５．０、４．９、４．８、４．７、４．６、４．５、４．４、４．３、４．２、４．１、４．０、３．９、３．８、３．７、３．６、３．５、３．４、３．３、３．２、３．１、３．０、２．９、２．８、２．７、２．６、２．５、２．４、２．３、２．２、２．１、２．０、１．９、１．８、１．７、１．６、１．５、１．４、１．３、１．２、１．１、１．０、０．９、０．８、０．７、０．６、０．５、０．４、０．３、０．２、または約０．１以下のｐＨである。特定の実施形態では、ミキサボウルの内容物は、約３〜約７のｐＨを有する。特定の実施形態では、ミキサボウルの内容物は、少なくとも約３のｐＨを有する。特定の実施形態では、ミキサボウルの内容物は、約７以下のｐＨを有する。特定の実施形態では、ミキサボウルの内容物は、約３〜約３．５、約３〜約４、約３〜約４．５、約３〜約５、約３〜約５．５、約３〜約６、約３〜約６．５、約３〜約７、約３．５〜約４、約３．５〜約４．５、約３．５〜約５、約３．５〜約５．５、約３．５〜約６、約３．５〜約６．５、約３．５〜約７、約４〜約４．５、約４〜約５、約４〜約５．５、約４〜約６、約４〜約６．５、約４〜約７、約４．５〜約５、約４．５〜約５．５、約４．５〜約６、約４．５〜約６．５、約４．５〜約７、約５〜約５．５、約５〜約６、約５〜約６．５、約５〜約７、約５．５〜約６、約５．５〜約６．５、約５．５〜約７、約６〜約６．５、約６〜約７、または約６．５〜約７のｐＨを有する。特定の実施形態では、ミキサボウルは、少なくとも約０．１ガロン、０．２ガロン、０．５ガロン、１ガロン、２ガロン、３ガロン、４ガロン、５ガロン、６ガロン、７ガロン、８ガロン、９ガロン、１０ガロン、１５ガロン、２５ガロン、５０ガロン、７５ガロン、８０ガロン、８５ガロン、９０ガロン、１００ガロン、２５０ガロン、５００ガロン、７５０ガロン、１，０００ガロン、５，０００ガロン、１０，０００ガロン、１５，０００ガロン、２５，０００ガロン、５０，０００ガロン、１００，０００ガロン、１５０，０００ガロン、２００，０００ガロン、１，０００立方メートル、５，０００立方メートル、１０，０００立方メートル、５０，０００立方メートル、１００，０００立方メートル、または５００，０００立方メートルの容積を有する。
【００２９】
特定の実施形態では、ミキサ撹拌機は、約２０、２５、３０、３５、４０、４５、５０、５５、６０、６５、７０、７５、８０、８５、９０、９５、１００、１０５、１１０、１１５、１２０、１２５、１３０、１３５、１４０、１４５、１５０、１５５、１６０、１６５、１７０、１７５、１８０、１８５、１９０、１９５、２００、２０５、２１０、２１５、２２０、２２５、２３０、２３５、２４０、２４５、または２５０回転／分（ｒｐｍ）以上の出力／周波数で駆動される。特定の実施形態では、ミキサ撹拌機は、最大約２０、２５、３０、３５、４０、４５、５０、５５、６０、６５、７０、７５、８０、８５、９０、９５、１００、１０５、１１０、１１５、１２０、１２５、１３０、１３５、１４０、１４５、１５０、１５５、１６０、１６５、１７０、１７５、１８０、１８５、１９０、１９５、２００、２０５、２１０、２１５、２２０、２２５、２３０、２３５、２４０、２４５、または２５０回転／分（ｒｐｍ）の出力／周波数で駆動される。特定の実施形態では、ミキサ撹拌機は、約２０ｒｐｍ〜約３００ｒｐｍの出力／周波数で駆動される。特定の実施形態では、ミキサ撹拌機が、少なくとも約２０ｒｐｍからの出力／周波数で駆動される。特定の実施形態では、ミキサ撹拌機が、最大で約３００ｒｐｍからの出力／周波数で駆動される。特定の実施形態では、ミキサ撹拌機は、約２０ｒｐｍ〜約６０ｒｐｍ、約２０ｒｐｍ〜約１００ｒｐｍ、約２０ｒｐｍ〜約１５０ｒｐｍ、約２０ｒｐｍ〜約２００ｒｐｍ、約２０ｒｐｍ〜約２５０ｒｐｍ、約２０ｒｐｍ〜約３００ｒｐｍ、約６０ｒｐｍ〜約１００ｒｐｍ、約６０ｒｐｍ〜約１５０ｒｐｍ、約６０ｒｐｍ〜約２００ｒｐｍ、約６０ｒｐｍ〜約２５０ｒｐｍ、約６０ｒｐｍ〜約３００ｒｐｍ、約１００ｒｐｍ〜約１５０ｒｐｍ、約１００ｒｐｍ〜約２００ｒｐｍ、約１００ｒｐｍ〜約２５０ｒｐｍ、約１００ｒｐｍ〜約３００ｒｐｍ、約１５０ｒｐｍ〜約２００ｒｐｍ、約１５０ｒｐｍ〜約２５０ｒｐｍ、約１５０ｒｐｍ〜約３００ｒｐｍ、約２００ｒｐｍ〜約２５０ｒｐｍ、約２００ｒｐｍ〜約３００ｒｐｍ、または約２５０ｒｐｍ〜約３００ｒｐｍの出力／周波数で駆動される。一例では、ミキサ撹拌機は、少なくとも約６０、１００、または２００回転／分の出力／周波数で駆動される。
【００３０】
特定の実施形態では、ミキサシステムは、リボンブレンダ、Ｖブレンダ、連続プロセッサ、コーンスクリューブレンダ、スクリューブレンダ、ダブルコーンブレンダ、高粘度ミキサ、対向回転ミキサ、ダブルまたはトリプルシャフトミキサ、真空ミキサ、分散ミキサ、パドルミキサ、ジェットミキサ、ドラムブレンダ、オーガミキサ、垂直ミキサ、回転ミキサ、タービンミキサ、緊密クリアランスミキサ、および高剪断ミキサを選択した１つ以上のタイプのミキサを備える。
【００３１】
特定の実施形態では、第２の容器１０２は、開かれるか、または閉じられる（例えば、密封される）。特定の実施形態では、第２の容器は、タンクを備える。特定の実施形態では、第２の容器の本明細書の説明は、タンクに適用可能であり、その逆も同様である。特定の実施形態では、タンクは、タンク撹拌機１１０によって撹拌される物質または組成物を含む。例えば、特定の実施形態では、タンクは、タンク撹拌機によって撹拌される炭素質組成物を含む。一例では、タンクは、１００ガロンの氷槽を備え、氷槽撹拌機によって撹拌される。特定の実施形態では、タンク撹拌機は、シャフト１１１および１つ以上の撹拌機ブレード１１２を備える。特定の実施形態では、シャフトは、撹拌機が、タンクの内容物を動いている状態におよび／または冷却を増強（例えば、最大化）するように維持するように、駆動される。例えば、特定の実施形態では、シャフトは、酸化グラファイトがタンク内の氷を通って流れることを維持するように駆動される。特定の実施形態では、シャフト１１１は、軸受１１５を介して第２の容器に連結される。特定の実施形態では、システムが、複数のタンク撹拌機を備える。特定の実施形態では、システムは、少なくとも１、２、３、４、５、６、７、８、９、または１０個のタンク撹拌機を備える。
【００３２】
特定の実施形態では、タンクは、流体（例えば、固体、液体、または気体）を含む（例えば、保持または収容する）。特定の実施形態では、ミキサは、液体（例えば、水、液体反応混合物など）、固体（例えば、氷）またはそれらの混合物を含む。特定の実施形態では、タンクの内容物は、例えば、約０℃、１℃、２℃、３℃、４℃、６℃、８℃、１０℃、１５℃、２０℃、２５℃、３０℃、３５℃、４０℃、４５℃、５０℃、５５℃、６０℃、６５℃、７０℃、７５℃、８０℃、８５℃、９０℃、９５℃、または１００℃以下などの好適な温度で維持される。一例では、タンクの内容物は、約０℃に維持される。特定の実施形態では、タンクの内容物は、約３、４、５、６、７、８、９、または１０以上のｐＨである。特定の実施形態では、タンクの内容物は、約３．１、３．２、３．３、３．４、３．５、３．６、３．７、３．８、３．９、４．０、４．１、４．２、４．３、４．４、４．５、４．６、４．７、４．８、４．９、５．０、５．１、５．２、５．３、５．４、５．５、５．６、５．７、５．８、５．９、６．０、６．１、６．２、６．３、６．４、６．５、６．６、６．７、６．８、６．９、７．０、７．１、７．２、７．３、７．４、７．５、７．６、７．７、７．８、７．９、８．０、８．１、８．２、８．３、８．４、８．５、８．６、８．７、８．８、８．９、９．０、９．１、９．２、９．３、９．４、９．５、９．６、９．７、９．８、９．９、または１０．０以上のｐＨである。特定の実施形態では、ミキサボウルの内容物は、約３〜約７のｐＨを有する。特定の実施形態では、ミキサボウルの内容物は、少なくとも約３のｐＨを有する。特定の実施形態では、ミキサボウルの内容物は、約７以下のｐＨを有する。特定の実施形態では、ミキサボウルの内容物は、約３〜約３．５、約３〜約４、約３〜約４．５、約３〜約５、約３〜約５．５、約３〜約６、約３〜約６．５、約３〜約７、約３．５〜約４、約３．５〜約４．５、約３．５〜約５、約３．５〜約５．５、約３．５〜約６、約３．５〜約６．５、約３．５〜約７、約４〜約４．５、約４〜約５、約４〜約５．５、約４〜約６、約４〜約６．５、約４〜約７、約４．５〜約５、約４．５〜約５．５、約４．５〜約６、約４．５〜約６．５、約４．５〜約７、約５〜約５．５、約５〜約６、約５〜約６．５、約５〜約７、約５．５〜約６、約５．５〜約６．５、約５．５〜約７、約６〜約６．５、約６〜約７、または約６．５〜約７のｐＨを有する。特定の実施形態では、タンクは、少なくとも約１ガロン、２ガロン、５ガロン、１０ガロン、２５ガロン、５０ガロン、７５ガロン、１００ガロン、２５０ガロン、５００ガロン、７５０ガロン、１，０００ガロン、２，０００ガロン、３，０００ガロン、４，０００ガロン、５，０００ガロン、５，５００ガロン、６，０００ガロン、７，０００ガロン、８，０００ガロン、９，０００ガロン、１０，０００ガロン、１５，０００ガロン、２５，０００ガロン、５０，０００ガロン、１００，０００ガロン、１５０，０００ガロン、２００，０００ガロン、１，０００立方メートル、５，０００立方メートル、１０，０００立方メートル、５０，０００立方メートル、１００，０００立方メートル、５００，０００立方メートル、百万立方メートル、１．５百万立方メートル、２百万立方メートル、２．５百万立方メートル、または３百万立方メートルの容積を有する。特定の実施形態では、タンクは、少なくとも約１ガロン〜約２００，０００ガロンの容積を有する。特定の実施形態では、タンクは、少なくとも約１ガロンの容積を有する。特定の実施形態では、タンクは、少なくとも最大で約２００，０００ガロンの容積を有する。特定の実施形態では、タンクは、少なくとも約１ガロン〜約５ガロン、約１ガロン〜約１０ガロン、約１ガロン〜約２５ガロン、約１ガロン〜約５０ガロン、約１ガロン〜約１００ガロン、約１ガロン〜約２５０ガロン、約１ガロン〜約５００ガロン、約１ガロン〜約１，０００ガロン、約１ガロン〜約１０，０００ガロン、約１ガロン〜約１００，０００ガロン、約１ガロン〜約２００，０００ガロン、約５ガロン〜約１０ガロン、約５ガロン〜約２５ガロン、約５ガロン〜約５０ガロン、約５ガロン〜約１００ガロン、約５ガロン〜約２５０ガロン、約５ガロン〜約５００ガロン、約５ガロン〜約１，０００ガロン、約５ガロン〜約１０，０００ガロン、約５ガロン〜約１００，０００ガロン、約５ガロン〜約２００，０００ガロン、約１０ガロン〜約２５ガロン、約１０ガロン〜約５０ガロン、約１０ガロン〜約１００ガロン、約１０ガロン〜約２５０ガロン、約１０ガロン〜約５００ガロン、約１０ガロン〜約１，０００ガロン、約１０ガロン〜約１０，０００ガロン、約１０ガロン〜約１００，０００ガロン、約１０ガロン〜約２００，０００ガロン、約２５ガロン〜約５０ガロン、約２５ガロン〜約１００ガロン、約２５ガロン〜約２５０ガロン、約２５ガロン〜約５００ガロン、約２５ガロン〜約１，０００ガロン、約２５ガロン〜約１０，０００ガロン、約２５ガロン〜約１００，０００ガロン、約２５ガロン〜約２００，０００ガロン、約５０ガロン〜約１００ガロン、約５０ガロン〜約２５０ガロン、約５０ガロン〜約５００ガロン、約５０ガロン〜約１，０００ガロン、約５０ガロン〜約１０，０００ガロン、約５０ガロン〜約１００，０００ガロン、約５０ガロン〜約２００，０００ガロン、約１００ガロン〜約２５０ガロン、約１００ガロン〜約５００ガロン、約１００ガロン〜約１，０００ガロン、約１００ガロン〜約１０，０００ガロン、約１００ガロン〜約１００，０００ガロン、約１００ガロン〜約２００，０００ガロン、約２５０ガロン〜約５００ガロン、約２５０ガロン〜約１，０００ガロン、約２５０ガロン〜約１０，０００ガロン、約２５０ガロン〜約１００，０００ガロン、約２５０ガロン〜約２００，０００ガロン、約５００ガロン〜約１，０００ガロン、約５００ガロン〜約１０，０００ガロン、約５００ガロン〜約１００，０００ガロン、約５００ガロン〜約２００，０００ガロン、約１，０００ガロン〜約１０，０００ガロン、約１，０００ガロン〜約１００，０００ガロン、約１，０００ガロン〜約２００，０００ガロン、約１０，０００ガロン〜約１００，０００ガロン、約１０，０００ガロン〜約２００，０００ガロン、または約１００，０００ガロン〜約２００，０００ガロンの容積を有する。特定の実施形態では、タンクは、液体、固体（例えば、氷）、またはそれらの組み合わせを保持または収容する。特定の実施形態では、タンクは、少なくとも約１ポンド（ｌｂ）、２５ｌｂ、５０ｌｂ、７５ｌｂ、１００ｌｂ、１５０ｌｂ、２００ｌｂ、１００キログラム（ｋｇ）、２５０ｋｇ、５００ｋｇ、７５０ｋｇ、１トン（ｔ）、５ｔ、１０ｔ、２５ｔ、５０ｔ、１００ｔ、２５０ｔ、５００ｔ、７５０ｔ、１キロトン（ｋｔ）、２ｋｔ、５ｋｔ、１０ｋｔ、２０ｋｔ、５０ｋｔ、１００ｋｔ、２００ｋｔ、５００ｋｔ、１メガトン（Ｍｔ）、１．５Ｍｔ、２Ｍｔ、２．５Ｍｔ、または３Ｍｔの固体（例えば、氷）または固液混合物を収容する。一例では、タンクは、少なくとも約１００ガロンの容積を有する。特定の実施形態では、１００ガロンタンクは、約２２インチ幅（フレームを含む）および約２フィート深さ未満である。特定の実施形態では、タンクは、流体を含む。特定の実施形態では、流体は、炭素質組成物を含む。特定の実施形態では、タンクは、少なくとも約１００ガロンの液体、少なくとも約１５０ポンドの氷、または液体および／とともに少なくとも約１５０ポンドの氷を保持または収容する。特定の実施形態では、液体は、水を含む。特定の実施形態では、タンクは、少なくとも１つの入口および／または少なくとも１つの出口を備える。特定の実施形態では、入口および出口は、雄型鉄パイプサイズ（ＩＰＳ）ねじ山を備える。
【００３３】
特定の実施形態では、第１の容器１０１は、第２の容器１０２と流体連通である。特定の実施形態では、第１の容器は、流体が第１の容器から第２の容器まで通ることを可能にするように、開かれるか、閉じられるか、または調整可能に規制され得る弁（例えば、バタフライ弁）１１３を備える。例えば、特定の実施形態では、ミキサボウルが、ミキサボウルと実質的に面一に装着されたバタフライ弁を備え、ミキサ（例えば、ミキサボウル）が、バタフライ弁を介してタンクと流体連通である。特定の実施形態では、バタフライ弁（または同様の機能を有する別のタイプの弁）は、保護コーティング（例えば、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）系コーティング、または、例えば、最大約８００°Ｆの温度に耐えることができるＥＣＴＦＥコーティングなどのエチレンおよびクロロトリフルオロエチレンのコポリマー）を有する。
【００３４】
特定の実施形態では、第２の容器は、１つ以上の弁（例えば、入口弁および／または出口弁）を備える。例えば、特定の実施形態では、第２の容器は、さらなる精製のために生成物（例えば、酸化グラファイト）を別のタンクに流出させるために使用される出口を備える。図１の例では、第２の容器は、ドレンシステム（またはドレンエリア）１１７を備える。ドレンシステムは、ドレン弁１１８を備える。
【００３５】
特定の実施形態では、ミキサ１０３は、タンクの頂部に装着される。特定の実施形態では、システム（例えば、ミキサ）は、タンク撹拌機１１０をミキサ１０３に機械的に連結するシャフトを備える。特定の実施形態では、シャフトは、駆動シャフトを備える。特定の実施形態では、タンク撹拌機は、ミキサの前方取り付け部から駆動シャフトを用いて駆動される。特定の実施形態では、ミキサは、電源（例えば、１１０ＶＡＣ）によって動力供給される。特定の実施形態では、ミキサに連結された電源は、システムの全ての構成要素に動力供給する。特定の実施形態では、システムは、ミキサとタンク撹拌機との間に伝動装置を備える。特定の実施形態では、伝動装置は、タンク撹拌機を停止、始動、および／または規制するように構成される。特定の実施形態では、ミキサおよびタンク撹拌機は、１つ以上のギヤ（例えば、直角ギヤ）１１４を介して連結される。特定の実施形態では、ミキサおよびタンク撹拌機は、ギヤボックスによって連結される。あるいは、特定の実施形態では、システムは、タンク撹拌機を停止、始動、および／または規制するように構成された分離モータを備える。特定の実施形態では、分離モータは、ミキサと同一電源から動力供給される。特定の実施形態では、分離モータは、ミキサと同一電源から動力供給されない（例えば、追加の電源が提供される）。
【００３６】
特定の実施形態では、タンク撹拌機は、約２０、２５、３０、３５、４０、４５、５０、５５、６０、６５、７０、７５、８０、８５、９０、９５、１００、１０５、１１０、１１５、１２０、１２５、１３０、１３５、１４０、１４５、１５０、１５５、１６０、１６５、１７０、１７５、１８０、１８５、１９０、１９５、２００、２０５、２１０、２１５、２２０、２２５、２３０、２３５、２４０、２４５、または２５０回転／分（ｒｐｍ）以上の出力／周波数で駆動される。特定の実施形態では、タンク撹拌機は、約２０ｒｐｍ〜約３００ｒｐｍの出力／周波数で駆動される。特定の実施形態では、タンク撹拌機が、少なくとも約２０ｒｐｍからの出力／周波数で駆動される。特定の実施形態では、タンク撹拌機が、最大で約３００ｐｍからの出力／周波数で駆動される。特定の実施形態では、タンク撹拌機は、約２０ｒｐｍ〜約６０ｒｐｍ、約２０ｒｐｍ〜約１００ｒｐｍ、約２０ｒｐｍ〜約１５０ｒｐｍ、約２０ｒｐｍ〜約２００ｒｐｍ、約２０ｒｐｍ〜約２５０ｒｐｍ、約２０ｒｐｍ〜約３００ｒｐｍ、約６０ｒｐｍ〜約１００ｒｐｍ、約６０ｒｐｍ〜約１５０ｒｐｍ、約６０ｒｐｍ〜約２００ｒｐｍ、約６０ｒｐｍ〜約２５０ｒｐｍ、約６０ｒｐｍ〜約３００ｒｐｍ、約１００ｒｐｍ〜約１５０ｒｐｍ、約１００ｒｐｍ〜約２００ｒｐｍ、約１００ｒｐｍ〜約２５０ｒｐｍ、約１００ｒｐｍ〜約３００ｒｐｍ、約１５０ｒｐｍ〜約２００ｒｐｍ、約１５０ｒｐｍ〜約２５０ｒｐｍ、約１５０ｒｐｍ〜約３００ｒｐｍ、約２００ｒｐｍ〜約２５０ｒｐｍ、約２００ｒｐｍ〜約３００ｒｐｍ、または約２５０ｒｐｍ〜約３００ｒｐｍの出力／周波数で駆動される。一例では、タンク撹拌機は、少なくとも約６０、１００、または２００回転／分の出力／周波数で駆動される。
【００３７】
特定の実施形態では、混合（例えば、ミキサ内および／またはタンク内）は、非機械的手段（例えば、ガス注入、回転ドラム、磁気かき混ぜ棒、または他の手段）を通して達成される。いくつかの実施形態では、システム１００は、フィルタ（図示せず）を備える。例えば、特定の実施形態では、タンクは、タンク混合物の１つ以上の成分を分離または精製するように構成されたフィルタに連結される（例えば、ドレン弁１１８と流体連通であるダイアフラムポンプを介して）。特定の実施形態では、フィルタは、例えば、最終生成物（例えば、炭素質組成物の酸化形態）、沈殿物、および／または他の分離されるべき成分（例えば、水流出分）を分離することを可能にする。例えば、特定の実施形態では、残余物は、分離容器内で中性化され、フィルタは、沈殿物および／または水流出分を保持または収容するように構成される。特定の実施形態では、フィルタは、タンク混合物（例えば、例えば、ＧＯなどのグラファイトの酸化形態などの炭素質組成物の酸化形態を含むタンク混合物）を中性状態にする、かつ／またはタンク混合物を還元するために、１つ以上の酸および／または塩を除去する。特定の実施形態では、フィルタは、１つ以上のタイプのフィルタ（例えば、酸の除去、塩の除去、還元、および／または他の濾過もしくは処理目的のための）を含む。例えば、特定の実施形態では、フィルタ（例えば、本明細書の他の箇所により詳細に説明される第１の反応のためのフィルタ）は、単一フィルタ、または２つ以上の異なるタイプのフィルタ（例えば、濾過／除去が第１のフィルタによって実施され、還元が第２のフィルタによって実施されるか、または両方のフィルタが同一もしくは異なる程度の濾過／除去および還元を実施する）を使用してタンク混合物を中性状態にする、かつ／またはタンク混合物を還元するために、酸および塩を取り除く。
【００３８】
特定の実施形態では、システム１００の少なくとも一部分が可搬である。特定の実施形態では、ミキサ１０３は、タンク１０２に連結され、タンク１０２は、キャスタを伴って構成される。特定の実施形態では、ミキサは、タンクに対して移動し得るように、スライド上に構成される。例えば、特定の実施形態では、ミキサは、タンクの清掃を容易にするために摺動および／または別様に移動して後退する。特定の実施形態では、ミキサボウルは、ミキサの残部と一緒にまたはそれらとは別個に移動可能である（例えば、摺動する）ように構成される。
【００３９】
特定の実施形態では、ミキサボウル、タンク、またはその両方は、対象の組成物を収容する（例えば、酸化形態に転換されるべき炭素質組成物）。特定の実施形態では、組成物は、ミキサボウル、タンク、またはその両方内に収容される。いくつかの実施形態では、組成物は、まず、ミキサボウル内に収容され、その後、タンクに移される。特定の実施形態では、タンクは、反応物、希釈剤、および／または温度規制槽（例えば、混合物が固定温度で相変化を受ける）を収容する。いくつかの実施形態では、ミキサボウルおよびタンクの内容物は、相互作用する（例えば、熱伝達を通して）が、組み合わせまたは混合されない。特定の実施形態では、ミキサボウルおよびタンクの内容物は、組み合わせまたは混合されると、互いに反応する。特定の実施形態では、ミキサボウルおよびタンクの内容物は、組み合わせまたは混合されると、互いに反応しない（内容物は、混合するが、反応しない）。特定の実施形態では、反応は、限定されるものではないが、酸化還元反応を含む。特定の実施形態では、他の流体が、ミキサボウルおよび／またはタンク内に導入される（例えば、ガス状反応物がミキサボウルおよび／またはタンクに追加される）。特定の実施形態では、システム１００は、気体−固体、気体−液体、固体−液体、気体−気体、液体−液体、および／または固体−固体混合および／または反応を可能にするように構成される。特定の実施形態では、そのような混合および／または反応は、ミキサボウル、タンク、ミキサボウルおよびタンク内で、ならびに／またはミキサボウルの内容物およびタンクの内容物を組み合わせることによって起こる。
【００４０】
一例では、炭素質組成物は、グラファイトを含み、炭素質組成物の酸化形態は、酸化グラファイトまたは酸化グラフェンを含む。タンクの内容物は、約０℃の温度で維持され、ミキサボウルの内容物は、約１５℃未満の温度で維持される。特定の実施形態では、ミキサボウルの内容物は、混合および／または反応する（例えば、本明細書の他の箇所に説明されるように）。特定の実施形態では、タンクの内容物は、混合および／または反応する（例えば、本明細書の他の箇所に説明されるように）。特定の実施形態では、ミキサボウルおよびタンクの内容物は、互いに混合および／または反応する（例えば、本明細書の他の箇所に説明されるように）。
【００４１】
図２は、２つの容器を備える別のシステム２００の概略図である。特定の実施形態では、システム２００は、第１の反応（例えば、炭素質組成物の酸化）を実行するために使用される。特定の実施形態では、システムは、第２の反応（例えば、炭素質組成物の還元）を実行するために使用される。特定の実施形態では、システムは、第１の容器（例えば、反応チャンバおよび／またはミキサボウル）２０１と、第２の容器（例えば、タンク）２０２とを含む。特定の実施形態では、制御部２０９を使用して操作され、かつシャフト２０５およびパドル、ブレードまたは他のスターラ２０６を有するミキサ撹拌機２０４を備えるミキサ２０３が、第１の容器２０１の内容物を撹拌または混合する。特定の実施形態では、ミキサは、タンクに（例えば、タンクの頂部に）装着される。特定の実施形態では、ミキサボウル２０１は、バタフライ弁２１３を介してタンク２０２と流体連通する（例えば、１００ガロンのタンクを有するシステムにおいて、ミキサボウルは、ボウルと面一に装着された３インチのバタフライ弁を含む）。特定の実施形態では、ミキサボウルは、ホルダ、支柱、またはブラケット２２３によって定位置に保持される。特定の実施形態では、ミキサは、１つ以上のタンク撹拌機に（例えば、１００ガロンのタンク撹拌機に）連結されるシャフトを備える。特定の実施形態では、ミキサは、伝動装置（例えば、ギヤまたはギヤボックス）２１４を介してタンク撹拌機２１０に機械的に連結される。特定の実施形態では、伝動装置は、タンク撹拌機を停止、始動、および／または規制するように直列である。特定の実施形態では、タンク撹拌機は、シャフト２１１および１つ以上の撹拌機ブレード２１２を備える。いくつかの実施形態では、ミキサは、シャフト２１１の少なくとも一部分を備える。特定の実施形態では、タンク撹拌機は、ミキサから駆動される。特定の実施形態では、タンク撹拌機は、駆動シャフトを用いてミキサから（例えば、ミキサの前方取り付け部から）駆動される。特定の実施形態では、タンク撹拌機（例えば、１００ガロンのタンクのタンク撹拌機）は、例えば、タンク２０２の全ての側部および底部から少なくとも約１／２インチのクリアランスを有する２列の４つのブレードを備える。特定の実施形態では、タンク撹拌機の頂部ブレードは、タンクの頂部から少なくとも約６インチ、かつタンクの側部から少なくとも約１／２インチである。特定の実施形態では、タンクの底部に設置されたスタビライザブラケット２２３は、タンク撹拌機を機械的に支持または安定化するように構成される。
【００４２】
特定の実施形態では、タンク２０２は、１つ以上の出口（例えば、水出口）２１９を備える。特定の実施形態では、出口（例えば、ドレン）２１９（例えば、いくつかの実施形態では、単一出口）は、タンクを排液させる（例えば、タンク混合物および／または水をタンクから流出させる）。特定の実施形態では、出口２１９は、フィルタまたはフィルタシステム２２１内に排液する。いくつかの実施形態では、タンクは、２つの出口、タンクの中心端の頂部にある第１の出口および底部にある第２の出口を備える（例えば、１００ガロンのタンクは、２つの１．５インチの出口を備え得る）。特定の実施形態では、第１の（頂部）出口は、タンクの頂部の約１インチ内にあり、第２の（底部）出口は、タンクの底部と実質的に面一である。特定の実施形態では、タンク２０２は、１つ以上の入口（例えば、水入口）２２０を備える。特定の実施形態では、入口２２０は、タンクに内容物を充填または追加する。いくつかの実施形態では、タンクは、２つの入口、タンクの頂部にある第１の入口（図示せず）およびタンクの後部の底部左縁にある第２の入口を備える（例えば、１００ガロンのタンクは、２つの１インチの入口を備える）。特定の実施形態では、そのような入口および／または出口は、弁を備える。例えば、特定の実施形態では、出口２１９は、ドレン弁を備える。いくつかの実施形態では、１つ以上の入口および／または出口は、使用されないか、または含まれない（例えば、図１参照）。例えば、特定の実施形態では、頂部ドレン孔が必要とされず、底部ドレン孔のみが提供され、かつ／または入口が提供されない。
【００４３】
特定の実施形態では、タンクは、フィルタまたはフィルタシステム２２１を備える（またはそれらに連結される）。特定の実施形態では、フィルタシステム（例えば、１００ガロンのタンクの／それに連結されたフィルタシステム）は、幅約１６インチかつ短い側部が高さ約８インチ、高い側部が高さ約１４インチである（またはその寸法を有するフィルタ本体を備える）。特定の実施形態では、フィルタシステムは、フィルタタンクを備える。特定の実施形態では、フィルタシステムは、出口を備える。特定の実施形態では、フィルタの出口は、弁２２２を備える。特定の実施形態では、出口（例えば、１００ガロンのタンクの／それに連結されたフィルタシステムでは、２インチの出口）は、フィルタタンクの底部と少なくとも部分的にまたは実質的に面一（例えば、可能な限り面一）である。特定の実施形態では、フィルタシステムは、所与の量の沈殿物および／または流出分を保持または収容するように構成される（例えば、システムサイズに依存して、少なくとも約１３ガロン、２０ガロン、３０ガロン、３５ガロン、５０ガロン、１００ガロン、１５０ガロン、２００ガロン、２５０ガロン、３００ガロン、３５０ガロン、４００ガロン、４５０ガロン、５００ガロン、５５０ガロン、６００ガロン、７００ガロン、８００ガロン、９００ガロン、１，０００ガロン、２，０００ガロン、３，０００ガロン、４，０００ガロン、５，０００ガロン、１０，０００ガロン、５０，０００ガロン、１００，０００ガロン、２５０，０００ガロン、５００，０００ガロン、７５０，０００ガロン、百万ガロン、または１．５百万ガロンの沈殿物および／または流出分）。例えば、特定の実施形態では、１００ガロンのタンクの／それに連結されたフィルタシステムは、少なくとも約１３ガロンの沈殿物、少なくとも約１３ガロンの沈殿物および水流出分、少なくとも約２０ガロンの沈殿物および水流出分、合計で少なくとも約２０ガロン、少なくとも約２５ガロンの沈殿物および水流出分、合計で少なくとも約２５ガロン、少なくとも約３０ガロンの沈殿物および水流出分、合計で少なくとも約３０ガロン、少なくとも約３５ガロンの沈殿物および水流出分、合計で少なくとも約３５ガロン、約２５ガロン〜３０ガロンの沈殿物および水流出分（例えば、単一層のＧＯに関して）、合計で約２５ガロン〜３０ガロン（例えば、単一層のＧＯに関して）、約３０ガロン〜３５ガロンの沈殿物および水流出分（例えば、多層のＧＯに関して）、合計で約３０ガロン〜３５ガロン（例えば、多層のＧＯ）、約２０ガロン〜３５ガロンの沈殿物および水流出分、ならびに／または合計で約２０ガロン〜３５ガロンを保持または収容するように構成される。いくつかの実施形態では、フィルタは、フィルタタンクの側部の頂部の下（例えば、１００ガロンのタンクの／それに連結されたフィルタシステムでは、約１インチだけ）に分散されたバッフル（図示せず）を備える。特定の実施形態では、バッフルは、フィルタタンクまたはフィルタシステムにわたって、および／またはそれらに沿って分散される（例えば、１００ガロンのタンクの／それに連結されたフィルタシステムでは、バッフルは、少なくとも１０インチ毎に提供され得る）。特定の実施形態では、バッフルは、少なくとも１、２、３、４、６、８、１０以上（例えば、少なくとも３つ）のチャネルを備えて、フィルタを中に摺動させる。特定の実施形態では、バッフル（例えば、１ミクロンのスクリーンのバッフル）は、フィルタ内の流体（例えば、固体−液体混合物）の流れを方向付ける、および／または妨げるように構成されたベーンまたはパネルを備える。特定の実施形態では、バッフルは、フィルタに対する所与の配向を有する（例えば、バッフルは、フィルタ本体の１つ以上の側部または表面に対して直交または他の配向を有する）。特定の実施形態では、フィルタシステムは、矩形フレームの周囲に巻かれたフィルタ材料媒体を含む矩形フレームを有する個々のフィルタを受け入れるように構成される。特定の実施形態では、個々のフィルタは、フレームおよびフィルタを嵌合するために十分な幅のフレームチャネル内に挿入される（例えば、フレームチャネルは、フレームおよびフィルタを嵌合するために十分な幅である）。特定の実施形態では、個々のフィルタおよび／またはフィルタシステム（例えば、フィルタ本体の寸法）は、表面積を増加または最大化するように構成される。いくつかの実施形態では、フィルタは、いかなるバッフルも収容しない（例えば、図１参照）。
【００４４】
図３Ａ〜３Ｂは、タンク撹拌機３１０（例えば、図１のタンク撹拌機１１２）および関連構成要素の概略図を示す。特定の実施形態では、図３Ａのタンク撹拌機３１０は、直角ギヤボックス３１４を備える。特定の実施形態では、ギヤボックスは、エポキシコーティングされる（または別のタイプの保護コーティングを備える）。特定の実施形態では、ギヤボックス３１４は、位置合わせ孔３２５を有する角度付きコーン３２４をさらに備える（またはそれに連結される）。接続ボルト（例えば、ステンレス鋼（ＳＳ）接続ボルト）３２６が、タンク撹拌機のシャフト３１１にギヤボックスを連結する。特定の実施形態では、撹拌機３１０は、撹拌機ブレード３１２を備える。特定の実施形態では、シャフト３１１、ブレード３１２および／またはタンク撹拌機３１０の他の部分は、保護コーティングを有する。一例では、特定の実施形態では、１００ガロンの氷槽（例えば、少なくとも約１５０ポンドの氷を含む）を備えるタンク内で、タンク撹拌機は、ギヤボックス３１４から約４７インチ延在し、約１インチのシャフト直径を有する。特定の実施形態では、撹拌機ブレード３１２は、シャフトに連結（例えば、溶接）される。特定の実施形態では、１つ以上のブッシング（例えば、ナイロンブッシング）３２７は、タンクの少なくとも一部分に（例えば、下部タンクに）シャフトを保持する。特定の実施形態では、ミキサからのシャフトは、１つ以上のブッシングの支援によってタンクの内側で安定して保持される（例えば、ブッシングが、タンクの側部にシャフトを支持する）。
【００４５】
特定の実施形態では、タンク撹拌機３１０は、１つ以上の締結部材３２８を使用してタンク（例えば、図１のタンク１０２）に連結される。特定の実施形態では、締結部材３２８は、ブッシングブラケット３２９および１つ以上のタンクマウント３３０を備える。締結部材３２８（頂部）の側面図および締結部材３２８（中央部）の上面視が図３Ｂに示される。特定の実施形態では、ブッシング３３０は、ブッシングブラケット３２９に連結される。特定の実施形態では、ブッシングは、頂部および底部フランジ３３１を備える。ブッシング３３０の側面図（左下）およびブッシング３３０の上面図（右下）が図３Ｂに示される。一例では、特定の実施形態では、１００ガロンの氷槽（例えば、少なくとも約１５０ポンドの氷を含む）を備えるタンク内で、締結部材は、約２２インチの長さを有し、タンクマウントは、幅３インチである。特定の実施形態では、ブッシング３３０は、高さ約３インチであり、約２インチの直径を有する。特定の実施形態では、ブッシングは、約２．５インチの直径を有するシャフト孔３３２を備える。特定の実施形態では、締結部材３２８のブッシングブラケット３２９および／または他の構成要素は、保護コーティング（例えば、ＥＣＴＦＥ、エチレンおよびクロロトリフルオロエチレンのコポリマー）を備える。
【００４６】
図４は、ミキサボウル４０１（例えば、図１のミキサボウル１０１）および関連構成要素の概略図を示す。ミキサボウルは、反応チャンバを備える。特定の実施形態では、図４の１つ以上の構成要素（例えば、全ての部品）が、保護コーティングを備える。特定の実施形態では、コーティングは、混合ボウル内およびその周囲に存在する硫酸ヒュームから構成要素を保護する。ミキサボウル４０１およびミキサボウルに連結された弁（例えば、バタフライ弁）４１３の分解側面図が図４の右に示される。特定の実施形態では、ミキサボウルは、フランジ４３６に連結される。特定の実施形態では、フランジ４３６は、バタフライ弁４１３に連結される。特定の実施形態では、ミキサボウルが、ミキサボウル装着ブラケット４３３を使用してミキサまたは別の定着物に装着される。特定の実施形態では、ミキサボウルは、温度規制される。例えば、特定の実施形態では、ミキサボウルは、例えば、第１の冷却管４３４および第２の冷却管４３５などの１つ以上の冷却管またはコイルによって冷却されるか、または別様に規制される。特定の実施形態では、冷却管またはコイルは、銅冷却管もしくはコイルであるか、または熱を伝達するのに好適な別の材料から作製される。特定の実施形態では、熱伝達または冷却流体が、冷却管内を循環させられる。いくつかの実施形態では、ミキサボウルの異なる部位が、異なる冷却管によって冷却される。例えば、特定の実施形態では、ミキサボウルの頂部および底部は、独立して冷却される。特定の実施形態では、冷却管は、例えば、ミキサボウルの外側に提供される。特定の実施形態では、例えば、対流加熱または冷却を含む温度規制の他の形態が、冷却管に加えて、またはそれに代えて実装される。
【００４７】
引き続き図４を参照すると、フランジ４３６の上面図および底面図が、それぞれ、左上および左下に示される。特定の実施形態では、チャンバマウント４３８が、ミキサボウルをフランジに（および／またはミキサなどの定着物に）締結するために使用される。特定の実施形態では、ボルト孔４３７は、フランジをミキサおよび／または別の定着物に締結するために使用される。
【００４８】
一例では、ミキサボウル４０１は、２０クォート（５ガロン）の反応チャンバを備える。ミキサボウルは、約６インチの直径（または幅）を有する２と１／２インチのバタフライ弁４１３と流体連通である。少なくとも約９５フィートの３／８インチの銅冷却管が、混合ボウルの周囲に巻かれる（例えば、２つ以上の区分４３４、４３５に分割する）。フランジ４３６は、１／２インチのボルト孔４３７を通してボルトによって固定される。特定の実施形態では、そのようなミキサボウルおよび反応チャンバは、１００ガロンの氷槽（例えば、少なくとも約１５０ポンドの氷を含む）を備えるタンクを含むシステムで使用される。
【００４９】
図５Ａ〜５Ｂは、タンク５０２（例えば、図１のタンク１０２）および関連構成要素の概略図を示す。特定の実施形態では、タンクは、頂部（例えば、プレキシグラス頂部）５４０（図５Ａの左上）を備える。特定の実施形態では、プレキシグラス頂部は、１つ以上の部品を備える。特定の実施形態では、氷オーガシャフト孔５４１が提供される（例えば、２つの別個の部品の間に）。特定の実施形態では、磁気帯状片５４２がプレキシグラス頂部に連結される（例えば、タンクの容易な閉塞のために）。特定の実施形態では、タンクは、底部５４３（図５Ａの右上）をさらに備える。特定の実施形態では、底部は、例えば、金属または別の好適な材料で形成される。特定の実施形態では、底部は、氷オーガブラケットマウント５４４を備える。特定の実施形態では、タンクは、ミキサ装着プレート５４５（上面図および側面図が図５Ａの下に示される）をさらに備える。特定の実施形態では、ミキサ装着プレートは、タンクの頂部に配置される。特定の実施形態では、ミキサ装着プレートは、ミキサが固定されるミキサボルト孔５４６を備える。特定の実施形態では、ミキサクリート５４７が、ミキサがボルトと一緒に動かないようにするために使用される。
【００５０】
図５Ｂは、方向ｙ１（上）およびｙ２（下）に沿ったタンク５０２の側面図を示す。特定の実施形態では、タンクは、キャスタ５１６上に位置決めされる。特定の実施形態では、タンクは、ドレンエリア５４８を含む。特定の実施形態では、タンクは、９０°ｆｉｐ５５０に接続された継手５４９を介して排液する。特定の実施形態では、９０°ｆｉｐ５５０は、ニップル５５１を介してドレン弁（例えば、耐酸性ボール弁）５１８に接続する。
【００５１】
一例では、１００ガロンのタンク５０２（例えば、１００ガロンの氷槽を収容する１００ガロンの氷タンクが、例えば、少なくとも約１５０ポンドの氷を含む）は、プレキシグラス頂部５４０を備える。特定の実施形態では、プレキシグラス頂部５４０は、約２１と３／４インチの幅および約２３と１／２インチの長さを有する第１の部分、ならびに約２１と３／４インチの幅および約５と３／４インチの長さを有する第２の部分を備える（図５Ａの左上）。特定の実施形態では、タンクは、約２１と３／４インチの幅および約４６インチの長さを有する底部５４３をさらに備える（図５Ａの右上）。特定の実施形態では、ミキサ装着プレート５４５は、約２１と３／４インチの幅および約１６インチの長さを有し、プレート内に約９インチ延在する切欠きを有する（図５Ａの下）。特定の実施形態では、タンクは、約２２インチ幅（図５Ｂの上）かつ約４６インチ長さ（図５Ｂの下）である。特定の実施形態では、タンクは、約２６インチ深さである。特定の実施形態では、タンクの底部は、地面から約９と１／２インチの高さである。特定の実施形態では、タンクは、１と１／２インチ９０°ｆｉｐ５５０、１と１／２ｘクローズニップル５５１、およびドレン弁５１８に接続された、１と１／２インチｍｉｐ継手５４９を介して排液される。
【００５２】
特定の実施形態では、反応を実行するためのシステム（例えば、第１の反応システムまたは装置）は、１つ以上のサブシステムまたは部分を備える。いくつかの実施形態では、第１の反応システム（例えば、グラファイト供給原料などの炭素質組成物の酸化のためのシステム）は、図４４に示される拡縮可能な反応器を備える。特定の実施形態では、各そのようなサブシステムまたは部分は、ミキサ、撹拌機、容器、冷却システム、または他の構成要素（例えば、図１〜３に説明されるもの）などの１つ以上の構成要素を備える。特定の実施形態では、第１の反応システムは、そのようなサブシステムまたは部分の任意の構成要素を備える。特定の実施形態では、そのような構成要素は、上記のサブシステムまたは部分に編成される。特定の実施形態では、そのような構成要素は、上記のサブシステムまたは部分に編成される。さらに、特定の実施形態では、所与のサブシステムまたは部分の任意の構成要素は、異なるサブシステムもしくは部分の部品として提供されるか（例えば、上記のサブシステムまたは部分の構成要素が異なるサブシステムまたは部分に再編成される）、置換されるか、または省略される。サブシステム／部分、構成要素、および構成要素の数量の例が表１に提供される。特定の実施形態では、そのような構成要素は、上記のサブシステムまたは部分に編成される。第１の反応システムに関して説明された開示の態様は、第２の反応システムまたは少なくともいくつかの構成における本明細書の他のシステムに同等に適用される。本開示に関して、当業者は、本明細書に説明されるデバイスおよびシステムの構築および製作のために有用な特定の材料が商業的供給源から得られ得ることを認識するであろう。
【００５３】
【表１−１】
2020532413.tif 000003
【００５４】
【表１−２】
2020532413.tif 000004
【００５５】
【表１−３】
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【００５６】
【表１−４】
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【００５７】
【表１−５】
2020532413.tif 000007
【００５８】
特定の実施形態では、反応システム（例えば、図４４に示される拡縮可能な反応器などの第１の反応システム）は、リフトキャリッジ（図７１）、第１の反応フレーム溶接物（図６８Ａ〜６８Ｂ）、タンクミキサパドル（図７４）、第１の反応フレーム棚（図７６Ａ〜７６Ｂ）、氷オーガフィードおよび過マンガン酸カリウムオーガフィード（図７６Ｃ）、ならびに第１の反応パドルアセンブリ（図７７Ａ〜７７Ｂ）のうちの１つ以上の要素を備える。
【００５９】
特定の実施形態では、リフトキャリッジは、リフトキャリッジ支柱７１０１、リフトキャリッジ溶接物７１０２、スペーサ７１０３、リフトキャリッジスキッドプレート７１０４、ねじ山なしのスペーサ７１０５、ネオプレンローラ７１０６、六角ヘッドキャップねじ７１０７および７１１４、フィリップス機械ねじ７１０８、ロックナット７１０９および７１１０、ならびに平ワッシャ７１１１、７１１２および７１１３のうちの要素の１つ以上を備える。リフトキャリッジスキッドプレート７１０４が、図４８に示される。特定の実施形態では、リフトキャリッジスキッドプレートは、高さ４８０４、幅４８０５、および深さ４８０６を有する。一実施形態では、リフトキャリッジスキッドプレートは、約８．００インチの高さ４８０４、約１．７５インチの幅４８０５を有し、深さ４８０６が、約０．３７５インチである。特定の実施形態では、リフトキャリッジスキッドプレートは、１つ以上の開口を備える。例えば、特定の実施形態では、リフトキャリッジスキッドプレートは、第１の開口４８０１、第２の開口４８０２、および第３の開口４８０３を備える。特定の実施形態では、開口は、円形形状を有する。リフトキャリッジスキッドプレートのそのような要素のサイズ、寸法および／または設置の例が、図４８に示される。特定の実施形態では、異なるサイズおよび／または寸法の他の好適な要素および／または材料が使用される。
【００６０】
特定の実施形態では、第１の反応フレーム溶接物は、ステンレス鋼筐体６８１１、ステンレス鋼板６８０８および６８０９、ならびにステンレス鋼管６８０１、６８０２、６８０３、６８０４、６８０５、６８０６、６８０７、および６８１０を備える。第１の反応フレーム溶接物のそのような要素のサイズ、寸法および／または設置の例が、図６８Ａ〜６８Ｂに示される。特定の実施形態では、異なるサイズおよび／または寸法の他の好適な要素および／または材料が使用される。
【００６１】
特定の実施形態では、タンクミキサパドルは、ミキサシャフト７４０１、タンクミキサ補強材７４０２、およびタンクミキサブレード７４０３のうちの１つ以上の要素を備える。特定の実施形態では、タンクミキサパドルは、ミキサまたはミキサシステムの部品である。特定の実施形態では、タンクミキサパドルは、ステンレス鋼から作製される要素を備える。タンクミキサパドルのそのような要素のサイズ、寸法および／または設置の例が、図７４に示される。特定の実施形態では、異なるサイズおよび／または寸法の他の好適な要素および／または材料が使用される。
【００６２】
特定の実施形態では、第１の反応フレーム棚は、ステンレス鋼板７６０７および７６０８（図示せず）、ならびにステンレス鋼管７６０１、７６０２、７６０３、７６０４、７６０５および７６０６を備える。特定の実施形態では、第１の反応フレーム棚は、ステンレス鋼から作製される要素を備える。第１の反応フレーム棚のそのような要素のサイズ、寸法および／または設置の例が、図７６Ａ〜７６Ｂおよび表１に示される。いくつかの実施形態では、第１の反応フレーム棚は、氷オーガフィードおよび／または過マンガン酸カリウムオーガフィード（図７６Ｃ）と組み合わせて使用される。特定の実施形態では、異なるサイズおよび／または寸法の他の好適な要素および／または材料が使用される。
【００６３】
特定の実施形態では、第１の反応パドルアセンブリは、第１の反応ミキサブレード７７１１（例えば、図６０参照）、第１の反応スクレーパブレードマウント７７１０（例えば、図６１参照）、第１の反応スクレーパブレードシャフト７７０９（例えば、図６２参照）、第１の反応スクレーパブレードホルダ７７０６（例えば、図６３参照）、第１の反応パドルシャフト７７１３（例えば、図６４参照）、第１の反応パドルキャップ７７０３（図６５）、第１の反応ミキサ駆動シャフト（例えば、図６６参照）、第１の反応スクレーパブレード７７０２、反応ボウル（例えば、反応容器７７１２）、および第１の反応パドル止め具７７０７（例えば、図６７参照）のうちの１つ以上の要素を備える。特定の実施形態では、追加の構成要素は、キャップねじ７７０４、ねじりばね７７０１、およびＨＤＰＥブッシング（７７０５、７７０８）を含む。図７７Ａは、パドルアセンブリの分解図を示し、その様々な構成要素の関係を例示する。特定の実施形態では、パドルアセンブリは、反応ボウルが上昇および／または下降することを可能にするように構成される。特定の実施形態では、パドルアセンブリは、反応ボウルを上昇および／または下降させるように構成される。特定の実施形態では、パドルアセンブリは、反応ミキサブレードが上昇および／または下降することを可能にするように構成される。特定の実施形態では、パドルアセンブリは、反応ミキサブレードを上昇および／または下降させるように構成される。特定の実施形態では、反応ミキサブレードは、反応ボウル内に下降するか、または反応ボウルの外に上昇する。特定の実施形態では、反応ボウルは、反応ミキサブレードから離れるように下降するか、または反応ミキサブレードに向かって上昇する。特定の実施形態では、反応ミキサブレード７７１１は、スクレーパブレード７７０２に機械的に連結される。特定の実施形態では、スクレーパブレードは、反応ボウル７７１２の側部と係合するように構成される。特定の実施形態では、スクレーパブレードは、ボウルが反応ミキサブレードに向かって上昇する際に反応ボウルと係合するように構成される（例えば、図７７Ｂに示されるように）。特定の実施形態では、スクレーパブレードホルダ７７０６は、スクレーパブレードが係合されるボウルの表面に対して、ある角度でスクレーパブレードを保持するように構成される。特定の実施形態では、スクレーパブレードは、撹拌機の操作が、スクレーパブレードが材料をボウルの下に押し込みながらボウルに固着した材料を掻き落とすことを可能にするように、ボウルの表面に対して、ある角度で保持される。特定の実施形態では、スクレーパブレードは、ミキサボウルが上昇するにつれて（図７７Ｂ参照）ボウルと係合するテーパを備える。特定の実施形態では、第１の反応パドルアセンブリが操作中であるときに、反応ミキサブレードは、駆動シャフトを中心として回転する。特定の実施形態では、回転反応ミキサブレードは、炭素質組成物を混合する（例えば、第１または第２の反応のために）。特定の実施形態では、炭素質組成物が混合されると、異物および他の成分が、反応ボウルの側部に固着する。したがって、特定の実施形態では、パドルアセンブリは、反応ボウルの側部の高過ぎる位置に行き着く材料を掻き落とすように構成されたスクレーパブレードを備える。特定の実施形態では、第１の反応パドルアセンブリは、ステンレス鋼から作製される要素を備える。第１の反応パドルアセンブリのそのような要素のサイズ、寸法および／または設置の例が、図７７Ａ〜７７Ｂに示される。特定の実施形態では、異なるサイズおよび／または寸法の他の好適な要素および／または材料が使用される。
【００６４】
特定の実施形態では、第１の反応システムは、ボウルリフトロック（図４６）、リフトキャリッジスキッドプレート（図４８）、ボウルリフトロックスペーサ（図４９）、リフトモータ装着プレート（図５０）、リフトエルボスペーサプレート（図５１）、ミキサセンサブラケット（図５２）、タンクモータマウント（図５３）、ミキサトルクブラケット（図５４）、ミキサスプレーバー（図５５）、タンクミキサシャフト（図５６）、タンクミキサブレード（図５７）、ボウル装着プレート（図５８）、キャリッジスイッチ装着プレート（図５９）、第１の反応ミキサ（図６０）、第１の反応スクレーパブレードマウント（図６１）、第１の反応スクレーパブレードシャフト（図６２〜６３）、第１の反応パドルシャフト（図６４）、第１の反応パドルキャップ（図６５）、第１の反応ミキサ駆動シャフト（図６６）、および第１の反応パドル止め具（図６７）のうちの１つ以上の要素を備える。特定の実施形態では、反応システムはリフトキャリッジ溶接物（図６９Ａ〜６９Ｂ）リフトキャリッジ支柱（図７０）、リフトキャリッジ（図７１）、第１の反応頂部プレート（図７２）、ミキサモータマウント（図７３）、タンクミキサパドル（図７４〜７５）、第１の反応フレーム棚（図７６Ａ、７６Ｂおよび７６Ｃ）、および第１の反応パドルアセンブリ（図７７Ａ〜７７Ｂ）のうちの１つ以上の要素を備える。
【００６５】
特定の実施形態では、第１の反応システムは、図４６Ａに示されるようなボウルリフトロックを備える。上の図は、閉鎖または係止構成のクランプまたは係止機構を示す。下の図は、開放または係止解除構成のクランプまたは係止機構を示す。
【００６６】
特定の実施形態では、第１の反応システムは、図４６Ｂに示されるような第１の反応ミキサアセンブリ（例えば、第１の反応器）を備える。いくつかの実施形態では、第１の反応ミキサアセンブリは、グラファイト粒子フィード、カリウム粒子フィード、氷および／もしくは中和剤フィード、通気出口、熱Ｉ／Ｒセンサ、８０クォートの混合容器、撹拌機パドル、パドル近接センサ、通気入口、または硫黄液体フィードのうちの少なくとも１つを備える。いくつかの実施形態では、第１の反応ミキサアセンブリは、入口密封ディスクおよび／または角度付きスクレーパブレードを備える。
【００６７】
特定の実施形態では、第１の反応システムは、図４６Ｃに示されるような第１の反応ミキサアセンブリを備える。特定の実施形態では、第１の反応システムは、薄片氷機械、氷備蓄、氷コンベヤ、氷目盛／廃棄場、カリウムインフィード、カリウム目盛／廃棄場、８０クォートの混合ボウル、バタフライ弁、混合パドル、スクレーパブレード、通気出口、通気入口、または硫黄／グラファイトプレミックスインフィードのうちの少なくとも１つを備える。
【００６８】
特定の実施形態では、第１の反応システムは、図４６Ｄに示されるような第１の反応ミキサアセンブリの蓋またはカバーを備える。いくつかの実施形態では、蓋またはカバーは、パドル位置センサ、通気入口、氷入口、通気抽出部、グラファイト−硫酸プレミックス入口、熱Ｉ／Ｒセンサ、カリウム入口、またはリンス剤入口のうちの少なくとも１つを備える。いくつかの実施形態では、蓋またはカバーは、センサ空気入口、ＨＤＰＥマニホールドブロック＆プラグ、またはＨＤＰＥスプレーノズルのうちの少なくとも１つを備える。いくつかの実施形態では、蓋またはカバーは、キャップねじインジケータ、パドル位置センサ、熱Ｉ／Ｒセンサ、センサ空気入口、シャフトカプラ、駆動モータ、またはパドル位置センサのうちの少なくとも１つを備える。
【００６９】
特定の実施形態では、第１の反応システムは、図４６Ｅに示されるような第１の反応ミキサアセンブリを備える。いくつかの実施形態では、第１の反応ミキサアセンブリは、混合ボウル４６０１、第１の反応フレーム溶接物４６０２、または混合ボウルが蓋まで上昇するときに混合ボウルを係止またはクランプするための機構のうちの任意のものを備える。
【００７０】
特定の実施形態では、第１の反応システムは、第１の反応ミキサアセンブリおよび図４６Ｆに示されるような第１の反応タンクを備える。いくつかの実施形態では、第１の反応システムは、１０００ガロンのタンク（第１の反応タンク）、カバー／パドル、ねじジャックリフト、８０クォートの混合ボウル（第１の反応ミキサアセンブリ）、ガイドレール、ステンレス鋼管フレーム、タンク蓋、モータマウント、フレーム、駆動モータ、またはパドルアセンブリのうちの少なくとも１つを備える。いくつかの実施形態では、第１の反応システムは、ミキサ機構またはアセンブリに任意選択的に連結される格納式カバーを備える。いくつかの実施形態では、１つ以上の反応ミキサアセンブリは、タンクと流体連通である。いくつかの実施形態では、弁は、反応ミキサアセンブリの内容物がタンク内に流れることを可能にするように手動または自動で開放され得る（例えば、制御ユニットを介して）。図４６Ｇは、下降構成にある第１の反応フレーム溶接物上のボウルマウント上に位置決めされた混合ボウルの一実施形態の斜視図（左図）、および上昇構成にある混合ボウルを有する側面図（右図）を示す。図４６Ｈは、第１の反応ミキサアセンブリ内の混合ボウル用の蓋の一実施形態の図を示す。いくつかの実施形態では、蓋は、リンス剤入口、カリウム入口、通気入口、氷入口（もしくは低温水／氷水入口）、グラファイト硫黄プレミックス入口、熱Ｉ／Ｒセンサ、熱センサ空気入口、リンス剤入口、通気抽出部、またはパドル位置センサのうちの任意のものを備える。いくつかの実施形態では、蓋は、その内面上に（例えば、混合ボウルの内部に面して）、センサ空気入口、熱Ｉ／Ｒセンサ、（ＨＤＰＥ）スプレーノズル、通気抽出部、または（ＨＤＰＥ）マニホールドブロック＆プラグのうちの任意のものを備える。いくつかの実施形態では、蓋は、外面上に（例えば、混合ボウルの内部に面さずに）、センサ空気入口、熱Ｉ／Ｒセンサ、シャフトカプラ、駆動モータ、キャップねじインジケータ、またはパドル位置センサのうちの任意のものを備える。図４６Ｉは、蓋の追加の図を示す。いくつかの実施形態では、蓋は、オフセットモータ、チェーン駆動部、異径アダプタ、スリップリング、パドル、温度プローブ（熱伝導エポキシを用いてｈａｌａｒコーティングされたステンレス鋼管内に任意選択的に埋め込まれる）、またはそれらの任意の組み合わせを備える。いくつかの実施形態では、蓋は、１つ以上のスクレーパブレードが取り付けられたミキサまたはパドルを備える。いくつかの実施形態では、パドルは、パドルの対向端に位置決めされた２つのスクレーパブレードを備える。いくつかの実施形態では、各スクレーパブレードは、反応容器（または代替的にもしくは組み合わせにおいて、タンク）の内面と面一であるように構成される。いくつかの実施形態では、蓋は、１つ以上のスプレーポートを備える。いくつかの実施形態では、スプレーポートは、タンクなどの供給源に連結され、反応物を分注する（例えば、ＧＯの発生、ならびに／または過酸化水素および氷もしくは低温水／冷水／氷水を加えることによるなどのＧＯ反応の反応停止のために）。いくつかの実施形態では、スプレーポートは、反応容器を清浄化するために流体（例えば、ｄｄＨ２Ｏ）を分注するように構成される。いくつかの実施形態では、蓋は、例えば、反応容器の内容物が高過ぎるときを検出し、反応容器内により多くの反応物または他の材料を追加することを停止するために、遮断フロートを備える。いくつかの実施形態では、蓋は、温度センサ（例えば、温度プローブ）を備える。いくつかの実施形態では、温度センサは、ミキサに取り付けられる。いくつかの実施形態では、温度センサは、反応ミキサの操作中に反応容器内に残るように構成される。例えば、温度センサは、ミキサが回転するときにミキサとともに移動するようにミキサに取り付けられ得、酸化グラフェンを形成するためにグラファイトと他の反応物との間の反応中に容器内に残り得る。
【００７１】
特定の実施形態では、本明細書に開示されるものは、８つの第１の反応ミキサアセンブリおよび１つのタンクを備える反応システムの斜視図を有する図４６Ｊに示されるような第１の反応システムである。いくつかの実施形態では、第１の反応ミキサアセンブリは、反応容器の底部またはその近くの弁が、内容物がタンク内に流れることを可能にするように開放され得るように、タンクの上に位置決めされる。
【００７２】
特定の実施形態では、様々なボウルリフトロックスペーサが図４９に示される。特定の実施形態では、第１のスペーサ４９０１は、約０．７００インチの長さを有する。特定の実施形態では、第２のスペーサ４９０２は、約２．０６３インチの長さを有する。特定の実施形態では、第３のスペーサ４９０３は、約０．９００インチの長さを有する。特定の実施形態では、第４のスペーサ４９０４は、約３．０３１インチの長さを有する。特定の実施形態では、各スペーサは、内径４９０５および外径４９０６を有する。特定の実施形態では、第１のスペーサ４９０１は、約０．３８インチの内径および約０．７５インチの外径を有する。特定の実施形態では、第２のスペーサ４９０２は、約０．５３インチの内径および約１．００インチの外径を有する。特定の実施形態では、第３のスペーサ４９０３は、約０．５３インチの内径および約１．００インチの外径を有する。特定の実施形態では、第４のスペーサ４９０４は、約０．５３インチの内径および約１．００インチの外径を有する。
【００７３】
リフトモータ装着プレートが、図５０に示される。特定の実施形態では、リフトモータ装着プレートは、高さ５００３、幅５００４、および深さ５００５を有する。特定の実施形態では、リフトモータ装着プレートは、約８．５０インチの高さ５００３、約８．００インチの幅５００４、および約０．２５インチの深さ５００５を有する。特定の実施形態では、リフトモータ装着プレートは、１つ以上の内側開口５００１および１つ以上の外側開口５００２を備える。特定の実施形態では、リフトモータ装着プレートは、４つの内側開口５００１および４つの外側開口５００２を備える。特定の実施形態では、内側開口５００１は、その中心が、約８．５０インチの高さ５００３を有するリフトモータ装着プレートの頂部または底部側から約２．３８インチ、かつ反対側から約６．１３インチに位置するように位置決めされる。特定の実施形態では、内側開口５００１は、その中心が、約８．００インチの幅５００４を有するリフトモータ装着プレートの左または右側から約２．８４インチ、かつ反対側から約５．１６インチに位置するように位置決めされる。特定の実施形態では、外側開口５００２は、その中心が、約８．５０インチの高さ５００３を有するリフトモータ装着プレートの頂部または底部側から約０．７５インチ、かつ反対側から約７．７５インチに位置するように位置決めされる。特定の実施形態では、外側開口５００２は、その中心が、約８．００インチの幅５００４を有するリフトモータ装着プレートの左または右側から約０．５０インチ、かつ反対側から約７．５０インチに位置するように位置決めされる。特定の実施形態では、開口（５００１および／または５００２）は、約０．７５インチの長さ（長手側）および約０．２８インチの幅（短手側）を有する。
【００７４】
様々なリフトエルボスペーサプレートが図５１に示される。特定の実施形態では、反応システムは、第１のリフトエルボスペーサプレート５１０４、第２のリフトエルボスペーサプレート５１０５、および第３のリフトエルボスペーサプレート５１０６を備える。特定の実施形態では、第１のリフトエルボスペーサプレート５１０４および第２のリフトエルボスペーサプレート５１０５は、互いに鏡像である。第１および／または第２のリフトエルボスペーサプレート５１０４および５１０５の断面側面図５１０１は、１つ以上の円形開口（５１１１、５１１２、５１１３）の半径５１０９および深さ５１２３を例示する。特定の実施形態では、第１または第２のリフトエルボスペーサプレート５１０２および５１０３の正面および側面図は、高さ５１１０、幅５１１６、および深さ５１１７を示す。特定の実施形態では、第１または第２のリフトエルボスペーサプレート５１０２は、約７．００インチの高さ５１１０、約３．５０インチの幅５１１６、および約０．８８インチの深さ５１１７（側面視では５１０３）を有する。特定の実施形態では、第１または第２のリフトエルボスペーサプレート５１０２は、第１の円形開口５１１１、第２の円形開口５１１２、および第３の円形開口５１１３を備える。特定の実施形態では、第１または第２のリフトエルボスペーサプレートは、１つ以上の角丸矩形開口を備える。特定の実施形態では、第１または第２のエルボスペーサプレートは、第１の角丸矩形開口５１１４および第２の角丸矩形開口５１１５を備える。第３のリフトエルボスペーサプレートは、斜視図５１０６、正面図５１０７、および側面図５１０８として図５１に示される。第３のリフトエルボスペーサプレートは、幅５１２１および深さ５１２２を有する。特定の実施形態では、第３のリフトエルボスペーサプレートは、約５．００インチの幅５１２１および約０．３８インチの深さ５１２２を有する。特定の実施形態では、第３のリフトエルボスペーサプレートは、左開口５１１８、中央開口５１１９、および右開口５１２０を備える。
【００７５】
ミキサセンサブラケットが、側面図５２０１、正面図５２０２、上面図５２０３、および斜視図５２０４を含む図５２に示される。特定の実施形態では、ミキサセンサブラケットは、第１の高さ５２０８および第２の高さ５２０９を有する。特定の実施形態では、第１の高さ５２０８は、約２．１３インチである。特定の実施形態では、第２の高さ５２０９は、約２．５０インチである。特定の実施形態では、ミキサセンサブラケットは、第１の深さ５２１０および第２の深さ５２１１を有する。特定の実施形態では、第１の深さ５２１０は、約１．５０インチである。特定の実施形態では、第２の深さ５２１１は、約１．５０インチである。特定の実施形態では、ミキサセンサブラケットは、厚さ５２１２を有する。特定の実施形態では、厚さ５２１２は、約０．１２５インチである。特定の実施形態では、ミキサセンサブラケットは、１つ以上の開口を備える。特定の実施形態では、ミキサセンサブラケットは、第１の開口５２０５、第２の開口５２０６、および第３の開口５２０７を備える。特定の実施形態では、第１の開口は、約０．６３インチの幅（短手側）および約１．１３インチの高さ（長手側）を有する。特定の実施形態では、第１の開口は、その中心が、正面図のミキサセンサブラケット５２０２の底部側の約３．６３インチ上に位置するように位置決めされる。
【００７６】
タンクモータマウントが図５３に示される。特定の実施形態では、タンクモータマウントは、モータ装着プレートおよび軸受プレートを備える。図５３は、モータ装着プレートの正面図５３０１、側面図５３０２、および斜視図５３０３を示す。図５３は、軸受プレートの正面図５３０４、側面図５３０５、および斜視図５３０６を示す。特定の実施形態では、モータ装着プレートは、約１４．００インチの高さ５３０７、約１４．００インチの幅５３０８、および約０．２５インチの深さ５３０２を有する。特定の実施形態では、モータ装着プレートは、中心開口５３１２を備える。特定の実施形態では、中心開口５３１２は、その中心位置が、約１４．００インチの高さ５３０７および幅５３０８を有するモータ装着プレートの全側部から約７．００インチに位置するように位置決めされる。特定の実施形態では、モータ装着プレートは、１つ以上の角丸矩形開口５３１１を備える。特定の実施形態では、モータ装着プレートは、４つの角丸矩形開口５３１１を備える。特定の実施形態では、モータマウントは、１つ以上の円形開口５３１３および５３１４を備える。図５３は、軸受プレートの正面図５３０４、側面図５３０５、および斜視図５３０６を示す。特定の実施形態では、軸受プレートは、約１２．００インチの幅５３１０、約１２．００インチの高さ５３０９、および約０．２５インチの深さ５３０５を有する。特定の実施形態では、軸受プレートは、１つ以上の角丸矩形開口５３１１を備える。特定の実施形態では、軸受プレートは、４つの角丸矩形開口５３１１を備える。特定の実施形態では、角丸矩形開口５３１１は、約０．７５インチの幅（長手側）および約０．５０インチの高さ（短手側）を有する。
【００７７】
ミキサトルクブラケットは、上面図５４０１、側面図５４０２、および斜視図５４０３を含む図５４に示される。特定の実施形態では、ミキサトルクブラケットは、開口５４０４および５４０５を備える。特定の実施形態では、ミキサトルクブラケットは、第１の幅５４０７および第２の幅５４０８、深さ５４０６、ならびに高さ５４０９を有する。特定の実施形態では、ミキサトルクブラケットは、約２．５０インチの第１の幅５４０７、約６．００インチの第２の幅５４０８、約２．００インチの深さ５４０６、および約３．７５インチの高さ５４０９を有する。
【００７８】
ミキサスプレーバーが図５５に示される。ミキサスプレーバーは、斜視図５５０３、第１の端面図５５０２、第２の端面図５５０１、第１の開口５５０４を示す側面図、第２の開口５５０５を示す側面図、第３の開口５５０６を示す側面図、第４の開口５５０７を示す側面図、第５の開口５５０８を示す側面図、第６の開口５５０９を示す側面図によって示される。特定の実施形態では、ミキサスプレーバーは、長さ５５１０を有する。特定の実施形態では、ミキサスプレーバーは、約６．００インチの長さ５５１０を有する。側面図の各々は、開口、ミキサスプレーバーの片側の長さに沿った開口の位置、および周囲開口に対する開口の位置を示す。特定の実施形態では、ミキサスプレーバーは、６つの開口５５０４、５５０５、５５０６、５５０７、５５０８および５５０９を備え、各開口が、ミキサスプレーバーの６つの側部のうちの１つに位置決めされる。特定の実施形態では、開口は、約０．５６インチの直径を有する。特定の実施形態では、開口５５０４は、その中心が、ミキサスプレーバーの第１の端から約２．００インチの長さ５５１３に位置するように位置決めされる。特定の実施形態では、開口５５０５は、その中心が、ミキサスプレーバーの第１の端から約１．００インチの長さ５５１４に位置するように位置決めされる。特定の実施形態では、開口５５０６は、その中心が、ミキサスプレーバーの第１の端から約５．００インチの長さ５５１５に位置するように位置決めされる。特定の実施形態では、開口５５０７は、その中心が、ミキサスプレーバーの第１の端から約４．００インチの長さ５５１６に位置するように位置決めされる。特定の実施形態では、開口５５０８は、その中心が、ミキサスプレーバーの第１の端から約３．００インチの長さ５５１２に位置するように位置決めされる。特定の実施形態では、開口５５０９は、その中心が、ミキサスプレーバーの第１の端から約３．００インチの長さ５５１１に位置するように位置決めされる。
【００７９】
タンクミキサシャフトが図５６に示される。タンクミキサシャフトは、端面図５６０１、側面図５６０２、および斜視図５６０３によって示される。特定の実施形態では、タンクミキサシャフトは、直径５６０４、第１の長さ５６０５、第２の長さ５６０６、および第３の長さ５６０７を有する。特定の実施形態では、タンクミキサシャフトは、約１．２５０インチの直径５６０４、約６８．５０インチの第１の長さ５６０５、約５．００インチの第２の長さ５６０６、および約４．００インチの第３の長さ５６０７を有する。
【００８０】
タンクミキサ補強材が図５７に示される。特定の実施形態では、タンクミキサ補強材は、正面図５７０１および側面図５７０２によって示されるように第１の構成要素を有する。特定の実施形態では、第１の構成要素は、約６０．００インチの長さ５７０８を有する。特定の実施形態では、第１の構成要素は、約１．３１インチの直径を有する開口５７０７を備える。特定の実施形態では、第１の構成要素は、約０．２５インチ厚さである。特定の実施形態では、タンクミキサ補強材は、正面図５７０４、側面図５７０５、および斜視図５７０６によって示されるように第２の構成要素を有する。特定の実施形態では、第２の構成要素は、約３２．００インチの幅５７０９、約４．０インチの幅５７１０、３．００インチの幅５７１１、約１２．００インチの高さ５７１４、約４．４インチの高さ５７１２、および約３．００インチの高さ５７１３を有する。特定の実施形態では、第２の構成要素は、約０．２５インチ厚さである。
【００８１】
ボウル装着プレートは、正面図５８０１、側面図５８０２、および斜視図５８０３を含む図５８に示される。特定の実施形態では、ボウル装着プレートは、１つ以上の開口５８０６を備える。特定の実施形態では、ボウル装着プレートは、２つの開口５８０６を備える。特定の実施形態では、２つの開口は、約４．００インチ離れている（各開口の中心から測定して）。特定の実施形態では、開口５８０６は、約１．４０インチの幅（長手側）および約０．４０インチの高さ（短手側）を有する（開口の拡大図５８０４に示されるように）。特定の実施形態では、ボウル装着プレートは、約１２．０インチの第１の高さ５８０５、約８．００インチの第２の高さ５８０７、および約５．８４インチの幅５８０８を有する。特定の実施形態では、ボウル装着プレートは、約０．３８インチ厚さである。
【００８２】
キャリッジスイッチ装着プレートが、正面５９０１、側面図５９０２、および斜視図５９０３を含む図５９に示される。特定の実施形態では、キャリッジスイッチ装着プレートは、１つ以上の円形開口５９０４、および１つ以上の角丸矩形開口５９０５を備える。特定の実施形態では、円形開口５９０４は、約０．３３インチの直径を有する。特定の実施形態では、角丸矩形開口５９０５は、約０．２０１インチの幅（短手側）および約１．２０インチの高さ（長手側）を有する。特定の実施形態では、キャリッジスイッチ装着プレートは、約３．００インチの高さ５９０６および約２．００インチの幅５９０７を有する。
【００８３】
第１の反応ミキサブレードは、正面図６００１および側面図６００２を含む図６０に示される。特定の実施形態では、ミキサブレードは、１つ以上の角丸矩形開口６００３および１つ以上の円形開口６００４を備える。特定の実施形態では、角丸矩形開口６００３は、約０．５３インチの幅（長手側）および約０．３１インチの高さ（短手側）を有する。特定の実施形態では、円形開口６００４は、約０．３３２インチの直径を有する。特定の実施形態では、ミキサブレードは、約１１．５０インチの高さ６００６および約１９．００インチの幅６００５を有する。
【００８４】
第１の反応スクレーパブレードマウントは、上面図６１０１、正面図６１０２、側面図６１０３、および斜視図６１０４を含む図６１に示される。特定の実施形態では、スクレーパブレードマウントは、開口６１０５を備える。特定の実施形態では、開口６１０５は、約０．３１３インチの直径を有する。特定の実施形態では、スクレーパブレードマウントは、１つ以上の開口６１０６を備える。特定の実施形態では、１つ以上の開口６１０６は、約０．２０１インチの内径および約０．２６６インチの外径を有する。特定の実施形態では、スクレーパブレードマウントは、約１．５０インチの高さ６１０８、約１．５０インチの幅６１０９、および約０．７５インチの深さ６１０７を有する。特定の実施形態では、スクレーパブレードマウントは、約０．７５インチの高さ６１１１、約１．５０インチの幅６１０９、および約０．２６インチの深さ６１１０を有するオープンスペースを備える。
【００８５】
第１の反応スクレーパブレードシャフトは、正面図６２０２、背面図６２０１、第１の斜視図６２０５、第２の斜視図６２０６、上面図６２０３、および底面図６２０４を含む図６２に示される。特定の実施形態では、スクレーパブレードシャフトは、開口部６２０８を備える。特定の実施形態では、開口部６２０８は、約０．３１３インチの直径および約０．９７インチの深さを有する。特定の実施形態では、スクレーパブレードシャフトは、開口部６２０９を備える。特定の実施形態では、開口部６２０９は、約０．１５９インチの直径および約０．４７インチの深さを有する。特定の実施形態では、スクレーパブレードシャフトは、約０．６３インチの直径６２０７を有する。
【００８６】
第１の反応スクレーパブレードホルダは、上面図６３０３、側面図（６３０１、６３０５）、正面図６３０２、斜視図６３０４、スクレーパブレードホルダ上のノッチ６３０６を示す背面図６３０７、およびスクレーパブレードホルダ６３０８の内部空間を示す側面図を含む図６３に示される。特定の実施形態では、スクレーパブレードホルダは、約６．２５インチの高さ６３０９および約１．０７５インチの直径６３１０を有する。特定の実施形態では、スクレーパブレードホルダは、シャフトの一端に１つ以上の開口部６３１２を備える。特定の実施形態では、開口部６３１２は、約０．１３６インチの直径を有する。特定の実施形態では、スクレーパブレードホルダは、その長さに沿って１つ以上の開口部６３１１を備える。特定の実施形態では、開口部６３１１は、約０．１５９インチの直径を有する。
【００８７】
第１の反応パドルシャフトは、断面正面図６４０１、正面図６４０３、側面図（６４０４、６４０２）、斜視図６４０５、上面図６４０６および底面図６４０７を含む図６４に示される。特定の実施形態では、反応パドルシャフトは、約０．３９インチの直径を有する、その側部に沿った開口６４０８を備える。特定の実施形態では、反応パドルシャフトは、約０．２６６インチの外径および約０．２０１インチの内径を有する、その側部に沿った１つ以上の開口６４０９を備える。特定の実施形態では、反応パドルシャフトは、約１１．００インチの高さ６４１１および約０．９８０インチの幅６４１２を有する。特定の実施形態では、反応パドルシャフトは、頂部で約１．２３インチの直径を有する（上面図６４０６参照）。特定の実施形態では、反応パドルシャフトは、底部６４１０で約１．００インチの直径を有する（底面図６４０７参照）。
【００８８】
第１の反応パドルキャップは、上面図６５０１、正面斜視図６５０２、背面斜視図６５０３、背面図６５０４、側面図６５０５、正面図６５０６、および断面側面図６５０７を含む図６５に示される。特定の実施形態では、パドルキャップは、約０．１７７インチの第１の直径６５０９および約０．３３インチの第２の直径６５１０を有する１つ以上の開口部６５０８を備える。
【００８９】
第１の反応ミキサ駆動シャフトは、斜視図６６０１、第１の端面図６６０２、第２の端面図６６０４、および正面図６６０３を含む図６６に示される。特定の実施形態では、ミキサ駆動シャフトは、約１．０００インチの直径を有する。特定の実施形態では、ミキサ駆動シャフトは、約８．０６インチの長さ６６０６を有する。特定の実施形態では、ミキサ駆動シャフトの中心は、シャフトの平坦部分から約０．３８インチの距離６６０５を有する。
【００９０】
第１の反応パドル止め具は、上面図６７０１、正面斜視図６７０２、背面斜視図６７０３、正面図６７０４、側面図６７０５、および背面図６７０６を含む図６７に示される。特定の実施形態では、パドル止め具は、１つ以上の開口６７０７を備える。特定の実施形態では、開口６７０７は、内径６７０８および外径６７０９を有する。特定の実施形態では、内径６７０８は、約０．２０１インチであり、外径６７０９は、約０．３９インチである。特定の実施形態では、パドル止め具は、約２．５０インチの高さ６７１０および約０．６３インチの幅６７１１を有する。
【００９１】
第１の反応フレーム溶接物は、複数の斜視図を含む図６８Ａに示される。特定の実施形態では、フレーム溶接物は、図６８Ａ〜６８Ｂに詳述される様々な構成要素を備える。
【００９２】
リフトキャリッジ溶接物は、正面斜視図６９０４、背面斜視図６９０５、および側面図６９０６を含む図６９Ａ〜６９Ｂに示される。特定の実施形態では、リフトキャリッジ溶接物の前方および後方プレートは、約３．０３インチの距離６９０７によって分離される。
【００９３】
リフトキャリッジ支柱は、斜視図７００１、正面図７００４、および側面図７００３および７００５を含む図７０に示される。特定の実施形態では、リフトキャリッジ支柱は、１つ以上の開口部７００６を備える。特定の実施形態では、開口部７００６は、約０．３１インチの直径を有する。特定の実施形態では、リフトキャリッジ支柱は、約３０．４７インチの長さ７００９および約３．８１インチの高さ７００７を有する。特定の実施形態では、リフトキャリッジ支柱は、約３．８１インチの高さ７００７を有するナットプレート７００２を備える。特定の実施形態では、ナットプレートは、１つ以上の開口部７００８を有する。特定の実施形態では、開口部７００８は、約０．３１インチの直径を有する。
【００９４】
リフトキャリッジは、斜視図を含む図７１に示される。特定の実施形態では、リフトキャリッジは、図７１に示される構成要素を備える。
【００９５】
第１の反応頂部プレートは、上面図７２０８、側面図７２１０、上面斜視図７２０１、および底面斜視図７２０９を含む図７２に示される。特定の実施形態では、頂部プレートは、図７２および表１に示される構成要素を備える。
【００９６】
ミキサモータマウントは、上面斜視図７３１１および底面斜視図７３１２を含む図７３に示される。特定の実施形態では、ミキサモータマウントは、表１に示される構成要素を備える。特定の実施形態では、ミキサモータマウントは、軟鋼管（７３０１、７３０２、７３０４、７３０５）、ＣＮＣカット（７３０６、７３０７）、および軟鋼板７３０８の構成要素のうちの１つ以上を備える。
【００９７】
タンクミキサパドルは、２つの斜視図７４０６および７４０７を含む図７４に示される。特定の実施形態では、タンクミキサパドルは、ミキサシャフト７４０１、タンクミキサ補強材７４０２、およびタンクミキサブレード７４０３を備える。特定の実施形態では、タンクミキサ補強材は、タンクミキサブレードの支持、強度、および／または耐久性を提供する。
【００９８】
タンクミキサパドルは、上面図７５０１、正面図７５０２および７５０３、ならびに正面斜視図７５０４を含む図７５に示される。特定の実施形態では、タンクミキサパドルは、混合ブレードを備える。特定の実施形態では、タンクミキサパドルは、混合シャフトを備える。
【００９９】
本明細書の方法、デバイス、およびシステムは、材料の製造、合成、または処理についての既存の選択肢に対して有意な利点を提案する。特定の実施形態では、本明細書の方法、デバイス、およびシステムは、材料の拡縮可能な大量生産、合成、または処理を可能にする。例えば、特定の実施形態では、本明細書に説明されるデバイスおよびシステムは、タンク、ミキサ、およびタンク撹拌機を備える装置を含む。特定の実施形態では、タンクは、炭素質組成物（例えば、グラファイト）を含む。特定の実施形態では、ミキサは、タンクに装着される。特定の実施形態では、ミキサは、タンクと流体連通である。特定の実施形態では、タンク撹拌機は、ミキサに機械的に連結される。特定の実施形態では、タンク撹拌機は、タンク内の炭素質組成物を撹拌して、それによって、炭素質組成物の酸化形態（例えば、酸化グラファイト）を、例えば、約１トン／年（ｔｐｙ）超の速度で形成するように構成される。いくつかの実施形態では、装置は、約１００グラム（ｇ）／年、２００ｇ／年、５００ｇ／年、７５０ｇ／年、１キログラム（ｋｇ）／年、１０ｋｇ／年、２５ｋｇ／年、５０ｋｇ／年、７５ｋｇ／年、０．１ｔｐｙ、０．２ｔｐｙ、０．３ｔｐｙ、０．４ｔｐｙ、０．５ｔｐｙ、０．６ｔｐｙ、０．７ｔｐｙ、０．８ｔｐｙ、０．９ｔｐｙ、１ｔｐｙ、２ｔｐｙ、３ｔｐｙ、４ｔｐｙ、５ｔｐｙ、１０ｔｐｙ、２５ｔｐｙ、５０ｔｐｙ、７５ｔｐｙ、１００ｔｐｙ、２００ｔｐｙ、５００ｔｐｙ、７５０ｔｐｙ、１，０００ｔｐｙ（１ｋｔｐｙ）、２，０００ｔｐｙ、３，０００ｔｐｙ、４，０００ｔｐｙ、５，０００ｔｐｙ、６，０００ｔｐｙ、７，０００ｔｐｙ、８，０００ｔｐｙ、９，０００ｔｐｙ、１０，０００ｔｐｙ以上の速度で炭素質組成物の酸化形態を形成する。特定の実施形態では、装置（例えば、システム１００）は、バッチ生産、合成、または処理のために使用される（すなわち、バッチプロセスとして運転する）。特定の実施形態では、本明細書の他の箇所により詳細に説明されるように、本明細書の方法、デバイス、およびシステムは、拡縮可能である。いくつかの実施形態では、装置は、１バッチあたり、約１ｇ、２ｇ、４ｇ、６ｇ、８ｇ、１０ｇ、２５ｇ、５０ｇ、７５ｇ、１００ｇ、２５０ｇ、５００ｇ、７５０ｇ、１ｋｇ、２ｋｇ、４ｋｇ、６ｋｇ、８ｋｇ、１０ｋｇ、１５ｋｇ、２５ｋｇ、５０ｋｇ、７５ｋｇ、１００ｋｇ、２５０ｋｇ、５００ｋｇ、７５０ｋｇ、１トン（ｔ）、２ｔ、４ｔ、６ｔ、８ｔ、１０ｔ、１５ｔ、２５ｔ、５０ｔ、７５ｔ、１００ｔ、２５０ｔ、５００ｔ、７５０ｔ、または１，０００ｔ以上の速度で炭素質組成物の酸化形態を形成する。本明細書に使用される際、「バッチ」は、本明細書に説明される方法、装置、またはシステムを使用する群として一緒に形成される、生成される、処理される、濾過される、および／または発生する材料（例えば、炭素質組成物、炭素質組成物の酸化形態、炭素質組成物の還元形態、ＧＯ、ｒＧＯなど）の量を指す。一例では、ＧＯのバッチは、反応容器内の第１の反応を含むプロセスを使用して生成され、バッチは、第１の反応で酸化される一定量のＧＯを含む。別の例では、ＧＯのバッチは、第１の反応および第１の濾過を含むプロセスを使用して生成され、ＧＯのバッチは、第１の反応で酸化され、第１の濾過によって続いて濾過される一定量のＧＯを含む。別の例では、ｒＧＯのバッチは、第１の反応、第１の濾過、第２の反応、第２の濾過を含むプロセスを使用して生成され、ｒＧＯのバッチは、第１の反応で酸化され、第１の濾過で濾過され、第２の反応で還元され、第２の濾過で濾過される一定量を含む。一例では、装置は、１日で、１度に１グラムのみを生成することができる装置を使用しての６か月分の生成物に対応する炭素質組成物の酸化形態の量を形成する。
【０１００】
本発明の別の態様は、材料の製造（もしくは合成）または処理のための方法を提供する。特定の実施形態では、方法は、炭素質組成物の酸化形態を製造するために使用される。特定の実施形態では、本明細書のデバイスおよびシステム（例えば、図１〜５のデバイスおよびシステム）は、そのような製造のために使用される（例えば、炭素質組成物の酸化形態の製造）。特定の実施形態では、酸化グラファイトは、グラファイトから合成される。特定の実施形態では、酸化グラファイトは、溶液中の酸化グラファイトを含む。特定の実施形態では、酸化グラファイトは、本明細書に使用される際、酸化グラフェンを含む（その逆も同様である）。酸化グラファイトおよび酸化グラフェンは、本明細書ではまとめてＧＯと称される。特定の実施形態では、酸化グラファイトに関して説明された本開示の態様は、少なくともいくつかの構成では、酸化グラフェンにも同等に適用される。
【０１０１】
図６は、グラファイトから酸化グラファイトを製造（または合成）するための方法または手順６００の一例を概略的に示す。特定の実施形態では、図６の方法は、本明細書のシステムおよび方法を使用して実装される（例えば、図１〜５のデバイスおよびシステム）。図６を参照すると、酸化グラファイトのバッチ（例えば、１×ｘグラム（ｇ）またはｙ×ｘｇ、ｙは、１より大きいか、または小さい係数）は、第１のステップＡで、約０℃の第１の温度で約７５０×ｘミリリットル（ｍｌ）の濃硫酸（Ｈ２ＳＯ４）に約１５×ｘｇのグラファイトを追加することによって生成される。硫酸は、ミキサ内（例えば、ミキサボウル内）に収容され、グラファイトは、ミキサ内の硫酸に追加される。第１の温度は、氷槽（例えば、ミキサボウルが氷槽内に浸漬される）、冷却コイル／管、またはそれらの組み合わせを使用して維持される。第２のステップＢでは、合成は、約１５℃未満の第２の温度を維持しながらミキサに約９０×ｘｇの過マンガン酸カリウム（ＫＭｎＯ４）を追加することを含む。約０℃の温度でのグラファイトおよび濃硫酸を含む混合物への過マンガン酸カリウムの追加は、発熱（例えば、自己発熱）反応を開始する。特定の実施形態では、第２の温度は、例えば、冷却コイル／管によって維持される。例えば、ミキサボウル（例えば、反応ボウル）の周囲の冷却コイル／管（本明細書では「チラー」でもある）に冷水を追加することによって、温度が下げられる。特定の実施形態では、第２の温度は、過マンガン酸カリウムが加えられるペース（それによって加熱を制御する）によって制御または維持される。例えば、より多くの熱（上昇した温度）が所望される場合、過マンガン酸カリウムは、より速いペースで追加される。特定の実施形態では、より低温が所望される場合、チラーが低温に設定される、および／または過マンガン酸カリウムの追加の流れもしくは速度が低減される。特定の実施形態では、方法は、第３のステップＣで、約４５分間、ミキサ内で反応混合物をかき混ぜる（例えば、第２の温度で）ことをさらに含む。特定の実施形態では、第４のステップＤで、反応停止が、混合物を約２．６×ｘキログラム（ｋｇ）の氷と組み合わせ、次いで、約７５×ｘｍｌの３０％過酸化水素（Ｈ２Ｏ２）を追加することによって達成される。特定の実施形態では、第４のステップは、ミキサボウルの内容物をタンクに移し（例えば、バタフライ弁１１３または２１３を介して）、次いで、過酸化水素を加えることを含む。特定の実施形態では、氷槽は、反応を停止させる、および／または反応を冷却する。特定の実施形態では、過酸化水素は、反応を停止させるために追加される。特定の実施形態では、バタフライ弁は、ＧＯが冷却のために水／氷槽内に移されることを可能にする。特定の実施形態では、第５のステップ（図示せず）は、５回のＨ２Ｏ洗浄、その後の約１週間の連続フロー透析によって精製することを含む。特定の実施形態では、ｘは、約１、２、４、６、８、１０、１２、１４、１６、１８、２０、２２、２４、２６、２８、３０、３５、４０、４５、５０、５５、６０、６５、７０、７５、８０、８５、９０、９５、１００、２００、３００、４００、５００、６００、７００、８００���９００、１０００以上のスケール因子である。例えば、特定の実施形態では、少なくとも約１５０ポンドの氷を含むタンクを備えるシステムでは、ｘは、少なくとも約２６である。
【０１０２】
特定の実施形態では、本明細書の方法、デバイス、およびシステムは、拡縮可能である。一例では、本明細書の酸化グラファイト合成方法は、少なくとも約１００ガロンの容積を有するタンクを使用して実施される。特定の実施形態では、ミキサは、少なくとも約２０クォート（５ガロン）の容積を有する。特定の実施形態では、タンクは、液体（例えば、ミキサボウルからの水および／または反応混合物）および少なくとも約１５０ポンドの氷を保持または収容する。例えば、特定の実施形態では、氷以外の原材料は、反応チャンバ／混合ボウルに追加され、氷は、１００ガロンのタンクに直接追加される。特定の実施形態では、最終生成物は、１００ガロンのタンクの底部から出てくる。別の例では、ミキサの容積は、少なくとも約３２０クォート（８０ガロン）であり、タンク（氷タンク）の容積は、少なくとも約１，６００ガロンである（例えば、ミキサおよびタンクの容積は、１６の倍数によって各々拡張される）。また別の例では、タンク（例えば、氷タンク）の容積は、少なくとも約３，０００ガロン、３，５００ガロン、または４，０００ガロン（例えば、約４，０００ガロン程度）である。特定の実施形態では、タンクは、例えば、少なくとも約３２０クォート（８０ガロン）の容積を有するミキサ、または異なる容積を有するミキサとともに使用される。例えば、特定の実施形態では、いくつかの（例えば、少なくとも２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１２、１４、１６、１８、２０、２５、５０、７５または１００）ミキサが、単一大型タンクとともに使用される（図４４参照）。特定の実施形態では、ミキサの数およびサイズ／容積は、タンクのサイズ／容積とともに増減する。例えば、容積Ｖｔのタンクは、Ｖｍ以下の容積を有する１つ以上のミキサとともに使用され、Ｖｍは、所与のＶｔに対する最大の好適なミキサ容積である。さらに、特定の実施形態では、複数のミキサが単一タンクとともに使用され、ミキサは、同一サイズ／容積を有する。特定の実施形態では、複数のミキサが単一タンクとともに使用され、ミキサは、同一サイズ／容積を有していない。したがって、特定の実施形態では、異なるミキサの組み合わせが使用される。例えば、特定の実施形態では、少なくとも約５ガロンまたは８０ガロンの容積を有するミキサは、約１００ガロン〜約４，０００ガロンの容積を有するタンクとともに使用される（例えば、単独または１つ以上の他のミキサと組み合わせて）。いくつかの場合では、ミキサの１つ以上の部分（例えば、モータ）は、効率を向上させるために共有される。
【０１０３】
特定の実施形態では、本明細書に説明されるデバイスおよびシステムは、拡大される（例えば、より大きいシステムでより多くの氷）。いくつかの実施形態では、倍率は、同一である（例えば、スケール因子ｘは、全ての構成要素に対して同一である）。いくつかの実施形態では、異なる構成要素（例えば、タンクおよびミキサボウル）は、少なくとも約１％、２％、５％、１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、または５０％の異なるスケール因子を有する。特定の実施形態では、第１の反応システム、第１の反応フィルタ、第２の反応システム、および／または第２の反応フィルタの異なる構成要素は、本明細書に提供されるサイズおよび／または寸法の少なくとも５％、１０％、２０％、３０％、４０％、５０％、６０％、７０％、８０％、９０％、または１００％拡大される。特定の実施形態では、第１の反応システム、第１の反応フィルタ、第２の反応システム、および／または第２の反応フィルタの異なる構成要素は、本明細書に提供されるサイズおよび／または寸法の少なくとも１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１５、２０、２５、３０、３５、４０、４５、５０、６０、７０、８０、９０、１００、１５０、２００、２５０、３００、３５０、４００、４５０、５００、６００、７００、８００、９００、または１０００倍拡大される。特定の実施形態では、構成要素の少なくとも一部分（例えば、ミキサボウル）は、所与の寸法および比率が整合性を保つように、増減される。例えば、特定の実施形態では、ミキサボウルまたはタンクは、効率的な撹拌および／または混合を達成するように構成された所与の形状を有する。特定の実施形態では、そのような寸法は、そのような構成要素を拡大するときに整合性を保たれる（例えば、タンク撹拌機ブレードの場所および／またはクリアランスは、タンクに対するそれらの相対位置およびサイズが拡大の際に略同一に留まるようにされるか、または混合ボウル形状は、相対寸法を変化させずに容積が増減されるなど）。
【０１０４】
特定の実施形態では、酸化グラファイトまたは酸化グラフェン（ＧＯ）は、１つ以上の官能基を含む。例えば、特定の実施形態では、ＧＯは、１つ以上のエポキシ架橋、１つ以上のヒドロキシル基、１つ以上のカルボニル基、またはそれらの任意の組み合わせを含む。特定の実施形態では、ＧＯは、酸化レベルを含む。例えば、特定の実施形態では、ＧＯは、２．１〜２．９の炭素対酸素比（Ｃ：Ｏ比）を含む。
【０１０５】
特定の実施形態では、本明細書でまとめてｒＧＯと称される、還元型酸化グラファイトまたは還元型酸化グラフェンは、グラフェンを含む。
【０１０６】
特定の実施形態では、炭素質組成物は、所与のタイプまたは品質を有する。例えば、特定の実施形態では、炭素質組成物は、グラファイト供給原料を含む。特定の実施形態では、グラファイト供給原料は、様々な等級または純度（例えば、例えば、重量％グラファイトカーボン（Ｃｇ）として測定される炭素含有量）、タイプ（例えば、非晶質グラファイト（例えば、６０〜８５％炭素）、鱗片状グラファイト（例えば８５％超炭素）または鱗状グラファイト（例えば９０％超炭素））、サイズ（例えば、メッシュサイズ）、形状（例えば、大きい鱗状片、中程度、鱗状片、粉末または球状グラファイト）、および起源（例えば、合成、または、例えば、天然鱗状片グラファイトなどの天然）を含む。特定の実施形態では、そのような特質（例えば、物理的および化学的特性）は、炭素質組成物の酸化形態のタイプまたは品質に影響を与える。例えば、特定の実施形態では、グラファイトのメッシュサイズは、結果物であるＧＯに影響を与える。特定の実施形態では、グラファイトは、約１％、２％、５％、１０％、１５％、２０％、３０％、４０％、５０％、６０％、７０％、８０％、９０％、９１％、９２％、９３％、９４％、９５％、９６％、９７％、９８％、９９％、または１００％（例えば、重量比）以上の等級または炭素含有量を有する。特定の実施形態では、グラファイトは、約１００％、９９％、９８％、９７％、９６％、９５％、９４％、９３％、９２％、９１％、９０％、８５％、８０％、７０％、６０％、５０％、４０％、３０％、２０％、１５％、１０％、５％、２％、または１％（例えば、重量比）未満の等級または炭素含有量を有する。特定の実施形態では、グラファイトは、約−２００、−１５０、−１００、−８０、−５０、−４８、＋４８、＋８０、＋１００、＋１５０、または＋２００メッシュサイズ以上のメッシュサイズでそのような等級または炭素含有量を有する。
【０１０７】
特定の実施形態では、炭素質組成物は、炭素質組成物の酸化形態の１つ以上のタイプに処理される。例えば、特定の実施形態では、異なる酸化形態または同一酸化形態の異なるタイプが、本明細書のデバイスおよびシステムの反応条件および／または構成／操作に依存して発生する（例えば、図１の機械がどのように機能するかの結果として）。いくつかの実施形態では、そのような因子は、単独または供給原料タイプまたは品質（例えば、グラファイト入力仕様）との組み合わせで結果物である合成生成物に影響する。一例では、グラファイト供給原料は、単一層ＧＯまたは多層ＧＯに転換される。特定の実施形態では、２つのタイプのＧＯは、異なる特性および／または最終生成物／用途を有する。特定の実施形態では、特性は、例えば、物理化学的特性および／または性能特性（例えば、伝導度または純度）を含む。例えば、特定の実施形態では、単一層ＧＯおよび多層ＧＯは、異なる伝導特性を有する。
【０１０８】
特定の実施形態では、単一層ＧＯおよび多層ＧＯのための最終生成物／用途、またはそこから派生した材料（例えば、ＩＣＣＮ、グラフェンなど）は、例えば、エネルギー変換／貯蔵（例えば、（スーパー）コンデンサ、電池、燃料電池、太陽電池、または熱電機器）、触媒、検知（例えば、化学および生体検知）、足場／支持体、ナノ充填材、軽量化および構造材料（例えば、グラフェンシャーシ／部品またはタービンブレード）、任意の電子部品（例えば、タッチ画面）、半導体（例えば、モリブデナイトと組み合わせられたグラフェン（ＭｏＳ２））、情報記憶装置、透明材料、超伝導体（例えば、二ホウ化マグネシウムが散在したグラフェン（ＭｇＢ２）、医療および／または生化学的アッセイ（例えば、ＤＮＡ分析）、非線形光学材料、濾過および／または水浄化、コーティング、紙（例えば、酸化グラフェン紙）、レンズなどを含む。一例では、特定の実施形態では、単一層ＧＯの最終生成物／用途としては、ハイブリッドスーパーキャパシタおよび／またはリチウムイオン電池が挙げられ、多層ＧＯの最終生成物／用途としては、高密度スーパーキャパシタが挙げられる。特定の実施形態では、ＧＯは、そのような用途の前にさらに転換または処理される。特定の実施形態では、所与のＧＯ供給原料がさらに処理されるとき、結果物である材料は、特定の物理化学的および／または性能特性を有する。例えば、特定の実施形態では、ＧＯは、グラフェン、波状炭素系網状体（ＩＣＣＮ）（各々、複数の拡張かつ相互接続された炭素層を含む）、またはＧＯから派生した他の材料（例えば、他の２次元結晶（例えば、窒化ホウ素、セレン化ニオブまたはタンタル（ＩＶ）硫化物）と一体化したグラフェン、グラフェンまたはＩＣＣＮ複合材料など）の製造用の供給原料として使用される。特定の実施形態では、結果物である材料は、ＧＯ供給原料のタイプに依存する異なる特性（例えば、コンデンサでの最終用途の間の静電容量、電池としての最終用途の間の特質など）を有する。特定の実施形態では、本明細書の最終生成物／用途は、例えば、酸化グラフェンおよび／または様々なｒＧＯ（例えば、グラフェン）の最終生成物／用途を含む。
【０１０９】
特定の実施形態では、合成のための方法（例えば、図６の方法）は、炭素質組成物を提供することと、第１の期間にわたる炭素質組成物の第１の転換によって炭素質組成物の第１の酸化形態を生成することと、を含む。特定の実施形態では、第１の期間は、約５、１０、１５、２０、２５、３０、３５、４０、４５、５０、５５、６０、６５、７０、７５、８０、８５、９０、９５、１００、１１０、１２０、１３０、１４０、１５０、１６０、１７０、１８０、１９０、２００、２５０、３００、３５０、４００、４５０、または５００分以下である。特定の実施形態では、第１の期間は、約１０分〜約２０分、約１０分〜約３０分、約１０分〜約４０分、約１０分〜約５０分、約１０分〜約６０分、約１０分〜約７０分、約１０分〜約８０分、約１０分〜約９０分、約１０分〜約１００分、約２０分〜約３０分、約２０分〜約４０分、約２０分〜約５０分、約２０分〜約６０分、約２０分〜約７０分、約２０分〜約８０分、約２０分〜約９０分、約２０分〜約１００分、約３０分〜約４０分、約３０分〜約５０分、約３０分〜約６０分、約３０分〜約７０分、約３０分〜約８０分、約３０分〜約９０分、約３０分〜約１００分、約４０分〜約５０分、約４０分〜約６０分、約４０分〜約７０分、約４０分〜約８０分、約４０分〜約９０分、約４０分〜約１００分、約５０分〜約６０分、約５０分〜約７０分、約５０分〜約８０分、約５０分〜約９０分、約５０分〜約１００分、約６０分〜約７０分、約６０分〜約８０分、約６０分〜約９０分、約６０分〜約１００分、約７０分〜約８０分、約７０分〜約９０分、約７０分〜約１００分、約８０分〜約９０分、約８０分〜約１００分、約９０分〜約１００分、約１００分〜約１５０分、約１００分〜約２００分、約１００分〜約２５０分、約１００分〜約３００分、約１００分〜約３５０分、約１００分〜約４００分、約１００分〜約４５０分、約１００分〜約５００分、約１５０分〜約２００分、約１５０分〜約２５０分、約１５０分〜約３００分、約１５０分〜約３５０分、約１５０分〜約４００分、約１５０分〜約４５０分、約１５０分〜約５００分、約２００分〜約２５０分、約２００分〜約３００分、約２００分〜約３５０分、約２００分〜約４００分、約２００分〜約４５０分、約２００分〜約５００分、約２５０分〜約３００分、約２５０分〜約３５０分、約２５０分〜約４００分、約２５０分〜約４５０分、約２５０分〜約５００分、約３００分〜約３５０分、約３００分〜約４００分、約３００分〜約４５０分、約３００分〜約５００分、約３５０分〜約４００分、約３５０分〜約４５０分、約３５０分〜約５００分、約４００分〜約４５０分、約４００分〜約５００分、または約４５０分〜約５００分である。特定の実施形態では、合成のための方法は、炭素質組成物を提供することと、第２の期間にわたる炭素質組成物の第２の転換によって炭素質組成物の第２の酸化形態を生成することと、を含む。特定の実施形態では、第１の酸化形態を生成するための方法と第２の酸化形態を生成するための方法との間の差は、期間の長さの差（例えば、第１および第２の期間の間の長さの差）を含む。特定の実施形態では、炭素質組成物の第１の酸化形態を含むコンデンサは、第１の期間よりも少なくとも約２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、２０、２５、３０、３５、４０、４５、または５０倍長い第２の期間にわたる炭素質組成物の第２の転換によって生成された炭素質組成物の第２の酸化形態を含むときよりも、少なくとも約２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、２０、２５、３０、３５、４０、４５、５０、５５、６０、６５、７０、７５、８０、８５、９０、９５、１００、１２０、１４０、１６０、１８０、または２００倍大きい静電容量を有する。特定の実施形態では、炭素質組成物の第１の酸化形態を含むコンデンサは、反応条件の範囲にわたって第１の期間よりも長い第２の期間にわたる炭素質組成物の第２の転換によって生成された炭素質組成物の第２の酸化形態を含むときよりも大きい静電容量を有する。特定の実施形態では、炭素質組成物の第１の酸化形態を含むコンデンサは、第１の期間よりも少なくとも約５倍長い第２の期間にわたる炭素質組成物の第２の転換によって生成された炭素質組成物の第２の酸化形態を含むときよりも、少なくとも約２倍大きい静電容量を有する。特定の実施形態では、炭素質組成物の第１の酸化形態を含むコンデンサは、炭素質組成物の第２の酸化形態を含むときよりも少なくとも約１０倍大きい静電容量を有する。特定の実施形態では、炭素質組成物の第１の酸化形態を含むコンデンサは、炭素質組成物の第２の酸化形態を含むときよりも少なくとも約５０倍大きい静電容量を有する。特定の実施形態では、第２の期間は、第１の期間よりも少なくとも約８倍長い。特定の実施形態では、静電容量は、反応条件の範囲にわたって少なくとも約１０倍大きい。特定の実施形態では、方法は、静電容量をさらに増加させるために反応条件を調整することをさらに含む。特定の実施形態では、転換（例えば、反応）の期間（例えば、第１または第２の期間は、反応が反応停止されるとき（例えば、氷および過酸化水素が、炭素質組成物、硫酸、および過マンガン酸カリウムを含む酸化反応に追加されるとき）に終了する。
【０１１０】
特定の実施形態では、炭素質組成物の酸化形態に関して説明された本開示の態様は、少なくともいくつかの構成の炭素質組成物の酸化形態から派生した材料に同等に適用され、その逆も同様である。一例では、特定の実施形態では、炭素質組成物の第１の酸化形態またはそこから派生した材料（例えば、第１の酸化炭素質組成物の還元形態）を含むコンデンサ（例えば、二重層コンデンサ／スーパーキャパシタ）は、炭素質組成物の第２の酸化形態またはそこから派生した材料（例えば、第２の酸化炭素質組成物の還元形態）を含むときよりも、少なくとも約２、５、１０、１５、２０、２５、３０、３５、４０、４５、５０、５５、６０、６５、７０、７５、８０、８５、９０、９５、１００、１２０、１４０、１６０、１８０、または２００倍大きい静電容量を有する。別の例では、特定の実施形態では、本開示の装置は、約１００グラム（ｇ）／年、２００ｇ／年、５００ｇ／年、７５０ｇ／年、１キログラム（ｋｇ）／年、１０ｋｇ／年、２５ｋｇ／年、５０ｋｇ／年、７５ｋｇ／年、０．１ｔｐｙ、０．２ｔｐｙ、０．３ｔｐｙ、０．４ｔｐｙ、０．５ｔｐｙ、０．６ｔｐｙ、０．７ｔｐｙ、０．８ｔｐｙ、０．９ｔｐｙ、１ｔｐｙ、２ｔｐｙ、３ｔｐｙ、４ｔｐｙ、５ｔｐｙ、１０ｔｐｙ、２５ｔｐｙ、５０ｔｐｙ、７５ｔｐｙ、１００ｔｐｙ、２００ｔｐｙ、５００ｔｐｙ、７５０ｔｐｙ、１，０００ｔｐｙ（１ｋｔｐｙ）、２，０００ｔｐｙ、３，０００ｔｐｙ、４，０００ｔｐｙ、５，０００ｔｐｙ、６，０００ｔｐｙ、７，０００ｔｐｙ、８，０００ｔｐｙ、９，０００ｔｐｙ、１０，０００ｔｐｙ以上の速度で炭素質組成物の酸化形態および／またはそこから派生した材料（例えば、酸化炭素質組成物の還元形態）を形成する。
【０１１１】
特定の実施形態では、本明細書に説明されるシステムおよび方法によって合成された酸化グラファイト、酸化グラフェン、またはそれらから派生した材料を含む電極を備えるコンデンサは、約１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、２０、２５、３０、３５、４０、４５、または５０ｍＶ／ｓの走査速度で少なくとも約１０、２０、３０、４０、５０、６０、７０、８０、９０、１００、１１０、１２０、１３０、１４０、１５０、１６０、１７０、１８０、１９０、２００、２５０、３００、３５０、４００、４５０、５００、５５０、６００、６５０、７００、７５０、８００、８５０、９００、９５０、または１０００ｍＦ／ｃｍ２のピーク静電容量を提供する。特定の実施形態では、本明細書に説明されるシステムおよび方法によって合成された還元型酸化グラファイトまたは還元型酸化グラフェンを含む電極を備えるコンデンサは、約１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、２０、２５、３０、３５、４０、４５、または５０ｍＶ／ｓの走査速度で少なくとも約１０、２０、３０、４０、５０、６０、７０、８０、９０、１００、１１０、１２０、１３０、１４０、１５０、１６０、１７０、１８０、１９０、２００、２５０、３００、３５０、４００、４５０、５００、５５０、６００、６５０、７００、７５０、８００、８５０、９００、９５０、または１０００ｍＦ／ｃｍ２のピーク静電容量を提供する。特定の実施形態では、本明細書に説明されるシステムおよび方法によって合成された酸化グラファイト、酸化グラフェン、またはそれらから派生した材料を含む電極を備えるコンデンサは、約１０ｍＶ／ｓの走査速度で少なくとも約２００ｍＦ／ｃｍ２のピーク静電容量を提供する。特定の実施形態では、本明細書に説明されるシステムおよび方法によって合成された還元型酸化グラファイトまたは還元型酸化グラフェンを含む電極を備えるコンデンサは、約１０ｍＶ／ｓの走査速度で少なくとも約２００ｍＦ／ｃｍ２のピーク静電容量を提供する。特定の実施形態では、本明細書に説明されるシステムおよび方法によって合成された酸化グラファイト、酸化グラフェン、またはそれらから派生した材料を含む電極を備えるデバイスは、異なるシステムまたは方法を使用して合成された酸化グラファイト、酸化グラフェン、またはそれらから派生した材料を含むデバイスよりも、少なくとも約５６倍大きい静電容量を提供する。特定の実施形態では、本明細書に説明されるシステムおよび方法によって合成された還元型酸化グラファイトまたは還元型酸化グラフェンを含む電極を備えるデバイスは、異なるシステムまたは方法を使用して合成された還元型酸化グラファイトまたは還元型酸化グラフェンを含むデバイスよりも、少なくとも約５６倍大きい静電容量を提供する。特定の実施形態では、デバイスは、コンデンサ（例えば、スーパーキャパシタ）である。
【０１１２】
特定の実施形態では、炭素質組成物は、グラファイトを含む。特定の実施形態では、炭素質組成物の第１の酸化形態は、酸化グラファイトまたは酸化グラフェンを含む。特定の実施形態では、炭素質組成物の第２の酸化形態は、酸化グラファイトまたは酸化グラフェンを含む。特定の実施形態では、方法は、炭素質組成物の第１の酸化形態を還元して炭素質組成物に戻すか、または炭素質組成物（例えば、ｒＧＯ）と実質的に同様またはそれとは異なる別の脱酸素炭素質組成物に還元することをさらに含む。
【０１１３】
図７は、静電容量対反応時間の測定の一例を示す。反応条件は、６×質量比Ｏｘ：Ｇｒ、自己発熱（発熱）、０〜２０時間を含んだ。１０ｍＶ／ｓでのピーク静電容量は、２０分で４９ｍＦ／ｃｍ２であった。この例では、反応が自己発熱および長期間継続することを可能にすることは、その時間にわたってより低い静電容量のデバイスを生成する。いくつかの実施形態では、第１の転換中、自己発熱反応が継続できる時間を増加させることは、その時間にわたる最大静電容量を低下させる。
【０１１４】
いくつかの実施形態では、自己発熱反応は、約０℃の温度でグラファイトおよび濃硫酸の混合物に過マンガン酸カリウム（ＫＭｎＯ４）を追加することによって開始される。
【０１１５】
図８は、静電容量対反応時間の測定の別の例を示す。反応条件は、６×質量比Ｏｘ：Ｇｒ、自己発熱（発熱）、０〜２時間を含んだ。１０ｍＶ／ｓでのピーク静電容量は、１５分で８７ｍＦ／ｃｍ２であった。この例では、より短い反応時間は、少ない酸化損傷に伴い、グラフェンのより多くの本来のｓｐ２構造を保持することによって、より高い静電容量をもたらす。いくつかの実施形態では、第１の転換中、少なくとも部分的な自己発熱反応の反応時間を減少させることは、少ない酸化損傷に伴い、炭素質組成物のより好適な構造を保持することによって、最大静電容量を増加させる。
【０１１６】
図９は、静電容量対反応時間の測定のさらに別の例を示す。反応条件は、６×質量比Ｏｘ：Ｇｒ、氷槽による冷却、０〜２時間を含んだ。１０ｍＶ／ｓでのピーク静電容量は、４５分で４５９ｍＦ／ｃｍ２であった。この例では、より低い反応温度は、適切な時点で反応を反応停止させるための機会のより大きい時間枠をもたらす。いくつかの実施形態では、第１の転換中、反応温度を下げることは、好適な時間で反応を反応停止するための機会のより大きい時間枠をもたらす。特定の実施形態では、方法は、氷槽による冷却を通して反応温度を下げることをさらに含む。特定の実施形態では、周囲反応温度未満で行われる反応は、（ｉ）短期間にわたる改善された静電容量を示すか、（ｉｉ）より安全でより制御された反応をもたらすか、または（ｉｉｉ）それらの組み合わせである。特定の実施形態では、周囲反応温度は、周囲条件での反応温度である。
【０１１７】
図１０は、図９のサンプルから構築された二重層デバイス（二重層コンデンサ）の周期ボルタメトリ（ＣＶ）走査を示す。様々な走査速度での例示的な測定値が、表２に列挙される。
【０１１８】
【表２】
2020532413.tif 000008
【０１１９】
図１１Ａ〜１１Ｂは、その関連部分に関して本明細書に参照により組み込まれる、Ｅｌ−Ｋａｄｙ  Ｍ．Ｆ．，ｅｔ  ａｌ．，“Ｌａｓｅｒ  ｓｃｒｉｂｉｎｇ  ｏｆ  ｈｉｇｈ−ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ  ａｎｄ  ｆｌｅｘｉｂｌｅ  ｇｒａｐｈｅｎｅ−ｂａｓｅｄ  ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ  ｃａｐａｃｉｔｏｒｓ，”Ｓｃｉｅｎｃｅ，３３５（６０７４），１３２６（２０１２）の結果（図１１Ｂ）との、１０００ｍＶ／ｓの走査速度での図９のサンプルから構築された二重層デバイス（二重層コンデンサ）の周期ボルタメトリ（ＣＶ）走査の比較を提供する（図１１Ａ）。図１１Ａのデバイスは、本明細書に説明されるように（例えば、図６の方法によって）製造されたＧＯから派生した材料を含む１つ以上の電極を備える。特定の実施形態では、図１１Ａのデバイスは、図１１Ｂのデバイスの静電容量（例えば、１０００ｍＶ／ｓのピーク静電容量）よりも少なくとも約３５倍大きい静電容量（例えば、１０００ｍＶ／ｓのピーク静電容量）を有する。本開示によって製造された材料を使用する増強された静電容量の他の例は、本明細書の他の箇所に提供される。
【０１２０】
図１２は、塩酸（ＨＣｌ）洗浄の回数の関数としての静電容量を示す。この例では、０〜５回のＨＣｌ洗浄によって生成物（例えば、図６の方法の）を洗浄する効果を比較することは、ＨＣｌ洗浄が不必要であることを示す。反応条件は、６×質量比Ｏｘ：Ｇｒ、氷槽による冷却、０〜１時間、変数であるＨＣｌ洗浄を含んだ。１０ｍＶ／ｓでのピーク静電容量は、３１分で２６１ｍＦ／ｃｍ２であった。確認可能な傾向を有さずに、全ての洗浄回数の間の静電容量の１１％の変動が観察された。
【０１２１】
特定の実施形態では、合成のための方法（例えば、図６の方法）は、グラファイトを提供することと、塩酸を用いずに、塩酸を用いるよりも少なくとも約１、２、３、４、５、６、７、８、９、または１０倍速くグラファイトを酸化グラファイトに転換させることと、を含む。特定の実施形態では、合成のための方法は、グラファイトを提供することと、塩酸を用いずに、塩酸を用いるよりも少なくとも約２倍速くグラファイトを酸化グラファイトに転換させることと、を含む。いくつかの実施形態では、方法は、塩酸を用いずに、塩酸を用いるよりも少なくとも約５倍速くグラファイトを酸化グラファイトに転換させることを含む。いくつかの実施形態では、方法は、塩酸を用いずに、塩酸を用いるよりも少なくとも約８倍速くグラファイトを酸化グラファイトに転換させることを含む。
【０１２２】
特定の実施形態では、方法は、ｍｏｄｉｆｉｅｄ  Ｈｕｍｍｅｒｓ法よりも少なくとも約１、２、３、４、５、６、７、または８倍速く酸化グラファイトを合成することを含む。特定の実施形態では、方法は、ｍｏｄｉｆｉｅｄ  Ｈｕｍｍｅｒｓ法よりも少なくとも約８倍速く酸化グラファイトを合成することを含む。特定の実施形態では、酸化グラファイトは、約１週間以下で合成される。特定の実施形態では、方法は、ｍｏｄｉｆｉｅｄ  Ｈｕｍｍｅｒｓ法よりも生成される酸化グラファイトの質量あたりの廃棄物が少ない。特定の実施形態では、方法は、再現可能な結果物を生成する。特定の実施形態では、酸化グラファイトは、空気乾燥せずに合成される。
【０１２３】
いくつかの実施形態では、塩酸は、本明細書の酸化グラファイトの合成で消費されない。特定の実施形態では、ｍｏｄｉｆｉｅｄ  Ｈｕｍｍｅｒｓ法による精製のために使用された塩酸洗浄は、排除され、それによって、ｍｏｄｉｆｉｅｄ  Ｈｕｍｍｅｒｓ法と比較してより高速な精製をもたらす。特定の実施形態では、酸化グラファイトを１回以上塩酸洗浄することは、静電容量に関して実質的な影響がない。特定の実施形態では、精製ステップからの塩酸の除去は、静電容量の損失を示さないか、酸化グラファイトのコストを著しく低下させるか、精製手順を迅速化するか、またはそれらの組み合わせである。特定の実施形態では、方法は、ｍｏｄｉｆｉｅｄ  Ｈｕｍｍｅｒｓ法よりも少なくとも約１、２、３、４、５、６、７、８、９または１０倍少ない酸化グラファイトの質量あたりのコストで酸化グラファイトを合成することを含む。一例では、方法は、ｍｏｄｉｆｉｅｄ  Ｈｕｍｍｅｒｓ法よりも少なくとも約４倍少ない酸化グラファイトの質量あたりのコストで酸化グラファイトを合成することを含む。
【０１２４】
特定の実施形態では、方法は、合成が実施される各回で許容可能かつ再現性のある合成生成物をもたらす一式の正確なステップを含む。特定の実施形態では、方法は、ヒューマンエラーおよび／または人間の判断に対する依存が、それと関連付けられた１つ以上の合成ステップを排除することによって低減されることを可能にする。特定の実施形態では、ヒューマンエラーおよび／または人間の判断に対する依存は、経時的な水および／または氷の追加の速度を制御することと関連付けられる。
【０１２５】
特定の実施形態では、方法は、（ｉ）約４５℃未満の、または（ｉｉ）ｍｏｄｉｆｉｅｄ  Ｈｕｍｍｅｒｓ法で使用される平均もしくは最大温度よりも少なくとも約３０℃低い、平均または最大温度で酸化グラファイトを合成することを含む。特定の実施形態では、低下した平均または最大温度は、爆発の危険性を低下させ、それによって、安全性を向上させる。
【０１２６】
特定の実施形態では、酸化グラファイトのバッチ（例えば、１ｇの酸化グラファイト）は、（ａ）氷槽を使用して維持される約０℃の第１の温度で７５０ｍｌ濃硫酸に１５ｇグラファイトを追加することと、（ｂ）約１５℃未満の第２の温度を維持しながら９０ｇ過マンガン酸カリウム（ＫＭｎＯ４）を追加することと、（ｃ）約４５分間、（ｂ）の混合物をかき混ぜることと、（ｄ）２．６ｋｇの氷に（ｃ）の混合物を追加し、次いで、７５ｍｌの３０％Ｈ２Ｏ２を追加することによって反応停止させることと、（ｅ）５回のＨ２Ｏ洗浄、その後の約１週間の連続フロー透析によって精製することと、によって生成される。特定の実施形態では、（ｂ）の追加は、発熱反応をもたらす。
【０１２７】
特定の実施形態では、本明細書の方法は、炭素質組成物の酸化形態を作製する手順、炭素質組成物の酸化形態から派生した材料を作製する手順、またはその両方を含む。例えば、特定の実施形態では、本明細書の方法は、ＧＯおよびグラフェン／還元型酸化グラファイトを作製する手順を含む。特定の実施形態では、ＧＯは、第１の反応でグラファイトから形成される。特定の実施形態では、第１の反応は、酸化（例えば、酸化反応）を含む。特定の実施形態では、ＧＯが処理される（例えば、濾過／精製、最終生成物の場合の濃縮など）。特定の実施形態では、ＧＯは、第２の反応で還元される（例えば、グラフェン、ＩＣＣＮ、またはＧＯの還元を通して派生する任意の他の材料に）。特定の実施形態では、第２の反応は、還元を含む。例えば、特定の実施形態では、ＧＯは、本明細書でまとめて還元型酸化グラファイト（ｒＧＯ）と称される、グラフェンおよび／または他のＧＯの還元形態を形成するために還元される。特定の実施形態では、ｒＧＯは、還元形態酸化グラファイトおよび／または酸化グラフェンを含む。特定の実施形態では、グラフェンに関して説明された本開示の任意の態様は、少なくともいくつかの構成でｒＧＯに同等に適用され、その逆も同様である。特定の実施形態では、ｒＧＯ（例えば、グラフェン）が処理される。
【０１２８】
いくつかの実施形態では、単層ＧＯが製造される。特定の実施形態では、製造または方法（例えば、第１の反応）は、グラファイト１ｋｇあたり約３２リットル（Ｌ）の９８％硫酸を使用する。特定の実施形態では、グラファイト１ｋｇあたり約４．８ｋｇの過マンガン酸カリウム粉末が使用される。特定の実施形態では、方法は、蒸解時間を含む。特定の実施形態では、方法は、蒸解時間を含まない。特定の実施形態では、方法は、所与の温度およびプロセスを含む。特定の実施形態では、方法は、反応の開始から、約１．５時間の過マンガン酸カリウムの追加（約１５℃未満の反応温度）、約２時間の反応時間（約２０〜３０℃の反応温度範囲）、約１時間の約３２ｋｇの氷の追加（約５０℃の反応温度）、および約１時間の反応時間（約５０℃の反応温度）を含む。特定の実施形態では、グラファイト１ｋｇあたり約７２ｋｇの氷が、反応を反応停止させるために、および／または反応冷却用の氷のために使用される。特定の実施形態では、グラファイト１ｋｇあたり約２Ｌの３０％過酸化水素が、反応を反応停止させるために、および／または中性化のために使用される。特定の実施形態では、グラファイトは、所与のタイプである。特定の実施形態では、グラファイトは、３２５ｓｈ天然鱗片状グラファイトを含む。特定の実施形態では、混合速度（例えば、１つ以上の反応プロセス中の）は、約１００ｒｐｍである。特定の実施形態では、方法は、成分の混合を時間調整することを含む。特定の実施形態では、硫酸およびグラファイトは、グラファイトダストを最小限に抑えるように予備混合され、次いで、反応器に迅速に追加される。特定の実施形態では、過マンガン酸カリウムの追加は、発熱反応をもたらす。特定の実施形態では、過マンガン酸カリウムは、反応温度を約１５℃未満に維持するのに十分低速で追加される（例えば、過マンガン酸カリウムは、約１．５時間にわたって追加される）。特定の実施形態では、過マンガン酸カリウムは、反応温度を約１５℃未満に維持するために、冷却機構（例えば、冷却パイプおよび／または氷の追加）と組み合わせて十分低速で追加される。
【０１２９】
いくつかの実施形態では、多層ＧＯが製造される。特定の実施形態では、製造または方法（例えば、第１の反応）は、グラファイト１ｋｇあたり約２５Ｌの９８％硫酸を使用する。特定の実施形態では、酸化グラファイト１ｋｇあたり約２ｋｇの過マンガン酸カリウムが使用される。特定の実施形態では、方法は、蒸解時間を含む。特定の実施形態では、方法は、蒸解時間を含まない。特定の実施形態では、方法は、所与の温度およびプロセスを含む。特定の実施形態では、方法は、４５分にわたる過マンガン酸カリウムの追加（約１５℃未満の反応温度）および３０分の反応時間（約１５℃の反応温度）を含む。特定の実施形態では、グラファイト１ｋｇあたり約１２５ｋｇの氷が、反応を反応停止させるために、および／または反応冷却用の氷のために使用される。特定の実施形態では、グラファイト１ｋｇあたり約１Ｌの３０％過酸化水素が、反応を反応停止させるために、および／または中性化のために使用される。特定の実施形態では、グラファイトは、所与のタイプである。特定の実施形態では、グラファイトは、高度に剥離され粉砕された小さい鱗状片の大きい表面積のグラファイト、９ミクロンの鱗状片、またはそれらの任意の組み合わせである。特定の実施形態では、混合速度（例えば、１つ以上の反応プロセス中の）は、約１００ｒｐｍである。特定の実施形態では、方法は、成分の混合を時間調整することを含む。特定の実施形態では、硫酸およびグラファイトは、グラファイトダストを最小限に抑えるように予備混合され、次いで、反応器に迅速に追加される。特定の実施形態では、過マンガン酸カリウムの追加は、発熱反応をもたらす。特定の実施形態では、過マンガン酸カリウムは、反応温度を約１５℃未満に維持するのに十分低速で追加される（例えば、過マンガン酸カリウムは、約１．５時間にわたって追加される）。
【０１３０】
特定の実施形態では、第１の濾過は、第１の反応後に実施される。特定の実施形態では、第１の濾過は、酸化後精製を含む。特定の実施形態では、第１の濾過の目的または目標は（例えば、それがどのように行われるかにかかわらず）、粗生成物から不純物を除去し、ｐＨを最大で少なくとも約５にすることである。特定の実施形態では、酸化後（反応１）、粗生成物は、ＧＯとともに、例えば、硫酸、マンガン酸化物、および硫酸マンガンなどの１つ以上の（例えば、数個の）不純物を含有する。特定の実施形態では、精製が完了した後、ＧＯは、次いで、例えば、約１重量％の溶液に濃縮される。特定の実施形態では、第１の反応からの水および／または酸は、濾過中に除去される。特定の実施形態では、第１の反応後、酸濃度は、約３０％（単層）または約１６％（多層）の硫酸であり、約０のｐＨに対応する。特定の実施形態では、濾過は、ｐＨが、約０．００００５％の酸濃度に対応する、約５に達するときに完了する。特定の実施形態では、所与の量または濃度の程度が、ＧＯの販売および／またはグラフェンの直接使用（例えば、第２の反応の供給原料として使用される場合）に必要とされる。特定の実施形態では、ＧＯ（例えば、大部分のＧＯ）は、乾燥粉末状および／または約２％（重量比）の水溶液で販売または使用される。いくつかの実施形態では、炭素質組成物の酸化形態は、約１００グラム（ｇ）／年、２００ｇ／年、５００ｇ／年、７５０ｇ／年、１キログラム（ｋｇ）／年、１０ｋｇ／年、２５ｋｇ／年、５０ｋｇ／年、７５ｋｇ／年、０．１ｔｐｙ、０．２ｔｐｙ、０．３ｔｐｙ、０．４ｔｐｙ、０．５ｔｐｙ、０．６ｔｐｙ、０．７ｔｐｙ、０．８ｔｐｙ、０．９ｔｐｙ、１ｔｐｙ、２ｔｐｙ、３ｔｐｙ、４ｔｐｙ、５ｔｐｙ、１０ｔｐｙ、２５ｔｐｙ、５０ｔｐｙ、７５ｔｐｙ、１００ｔｐｙ、２００ｔｐｙ、５００ｔｐｙ、７５０ｔｐｙ、１，０００ｔｐｙ（１ｋｔｐｙ）、２，０００ｔｐｙ、３，０００ｔｐｙ、４，０００ｔｐｙ、５，０００ｔｐｙ、６，０００ｔｐｙ、７，０００ｔｐｙ、８，０００ｔｐｙ、９，０００ｔｐｙ、１０，０００ｔｐｙ以上の速度で第１の濾過を介して濾過される。いくつかの実施形態では、炭素質組成物の酸化形態は、バッチプロセスとして第１の反応フィルタを使用して濾過される。特定の実施形態では、本明細書の他の箇所により詳細に説明されるように、本明細書の方法、デバイス、およびシステムは、拡縮可能である。いくつかの実施形態では、第１の反応フィルタは、１バッチあたり、約１ｇ、２ｇ、４ｇ、６ｇ、８ｇ、１０ｇ、２５ｇ、５０ｇ、７５ｇ、１００ｇ、２５０ｇ、５００ｇ、７５０ｇ、１ｋｇ、２ｋｇ、４ｋｇ、６ｋｇ、８ｋｇ、１０ｋｇ、１５ｋｇ、２５ｋｇ、５０ｋｇ、７５ｋｇ、１００ｋｇ、２５０ｋｇ、５００ｋｇ、７５０ｋｇ、１トン（ｔ）、２ｔ、４ｔ、６ｔ、８ｔ、１０ｔ、１５ｔ、２５ｔ、５０ｔ、７５ｔ、１００ｔ、２５０ｔ、５００ｔ、７５０ｔ、または１，０００ｔ以上の速度で炭素質組成物の酸化形態を濾過するために使用される。
【０１３１】
特定の実施形態では、第２の反応は、グラフェン（還元型酸化グラファイト）を形成するためにＧＯの還元を含む。例えば、特定の実施形態では、第１の精製後、生成物の硫酸濃度は、約５のｐＨを有する約０．００００５％である。特定の実施形態では、溶液中のＧＯの濃度は、約１質量％である（１００Ｌの水溶液中に１ｋｇのＧＯ）。特定の実施形態では、製造または方法（例えば、第２の反応）は、ＧＯ１ｋｇあたり約２０Ｌの３０％過酸化水素（１００リットルの溶液中）、およびＧＯ１ｋｇあたり約４．９５ｋｇのアスコルビン酸ナトリウム（アスコルビン酸のナトリウム塩）（１００リットルの溶液中）を使用する。特定の実施形態では、方法は、蒸解時間を含む。特定の実施形態では、方法は、蒸解時間を含まない。特定の実施形態では、方法は、所与の温度およびプロセスを含む。特定の実施形態では、方法は、反応を約９０℃まで加熱することと、１時間にわたって過酸化水素を追加することと、を含む。特定の実施形態では、反応は、さらに約３時間、約９０℃で加熱を継続する。特定の実施形態では、アスコルビン酸ナトリウムは、約３０分にわたって追加される。特定の実施形態では、反応は、おおよそ追加の１．５時間、約９０℃で加熱を継続する。特定の実施形態では、９０℃での合計時間は、約６時間である。特定の実施形態では、混合速度（例えば、１つ以上の反応プロセス中の）は、約２００ｒｐｍである。いくつかの実施形態では、装置は、約１００グラム（ｇ）／年、２００ｇ／年、５００ｇ／年、７５０ｇ／年、１キログラム（ｋｇ）／年、１０ｋｇ／年、２５ｋｇ／年、５０ｋｇ／年、７５ｋｇ／年、０．１ｔｐｙ、０．２ｔｐｙ、０．３ｔｐｙ、０．４ｔｐｙ、０．５ｔｐｙ、０．６ｔｐｙ、０．７ｔｐｙ、０．８ｔｐｙ、０．９ｔｐｙ、１ｔｐｙ、２ｔｐｙ、３ｔｐｙ、４ｔｐｙ、５ｔｐｙ、１０ｔｐｙ、２５ｔｐｙ、５０ｔｐｙ、７５ｔｐｙ、１００ｔｐｙ、２００ｔｐｙ、５００ｔｐｙ、７５０ｔｐｙ、１，０００ｔｐｙ（１ｋｔｐｙ）、２，０００ｔｐｙ、３，０００ｔｐｙ、４，０００ｔｐｙ、５，０００ｔｐｙ、６，０００ｔｐｙ、７，０００ｔｐｙ、８，０００ｔｐｙ、９，０００ｔｐｙ、１０，０００ｔｐｙ以上の速度で炭素質組成物の還元形態を形成する。特定の実施形態では、第２の反応システムは、バッチ生産、合成、または処理のために使用される（すなわち、バッチプロセスとして運転する）。特定の実施形態では、本明細書の他の箇所により詳細に説明されるように、本明細書の方法、デバイス、およびシステムは、拡縮可能である。いくつかの実施形態では、第２の反応システムは、１バッチあたり、約１ｇ、２ｇ、４ｇ、６ｇ、８ｇ、１０ｇ、２５ｇ、５０ｇ、７５ｇ、１００ｇ、２５０ｇ、５００ｇ、７５０ｇ、１ｋｇ、２ｋｇ、４ｋｇ、６ｋｇ、８ｋｇ、１０ｋｇ、１５ｋｇ、２５ｋｇ、５０ｋｇ、７５ｋｇ、１００ｋｇ、２５０ｋｇ、５００ｋｇ、７５０ｋｇ、１トン（ｔ）、２ｔ、４ｔ、６ｔ、８ｔ、１０ｔ、１５ｔ、２５ｔ、５０ｔ、７５ｔ、１００ｔ、２５０ｔ、５００ｔ、７５０ｔ、または１，０００ｔ以上の速度で炭素質組成物の酸化形態を形成する。
【０１３２】
特定の実施形態では、第２の濾過は、第２の反応後に実施される。特定の実施形態では、第２の反応後、例えば、アスコルビン酸ナトリウム、加えて少量の硫酸、マンガン酸化物およびマンガン塩などの数個の不純物が存在する。特定の実施形態では、第１の濾過の目的または目標は（例えば、それがどのように行われるかにかかわらず）、溶液から不純物（例えば、それらの塩）を除去することである。特定の実施形態では、水、酸、および／または塩は、第２の反応から放置される。例えば、特定の実施形態では、第２の反応からの溶液中に放置されたＧＯ１ｋｇあたり約４．９５ｋｇのアスコルビン酸ナトリウム、加えて初期酸化（第１の反応）からの残留する少量の硫酸、マンガン酸化物、およびマンガン塩が存在する。特定の実施形態では、還元後の溶液の伝導度は、約５０、６０、７０、８０、９０、１００、１１０、１２０、１３０、１４０、１５０、１６０、１７０、１８０、１９０、２００、２５０、３００、３５０、４００、４５０、または５００ｍＳ／ｃｍ超である。特定の実施形態では、還元後の溶液の伝導度は、約２００ｍＳ／ｃｍ超である。特定の実施形態では、ｒＧＯ溶液は、ｒＧＯの伝導度が約５０μＳ／ｃｍ以下に達するまで、脱イオン（ＤＩ）水（例えば、大量のＤＩ水）を用いて洗浄される。特定の実施形態では、ｒＧＯ溶液は、第２の反応フィルタまたは第２の反応濾過プロセスを使用して洗浄される。特定の実施形態では、所与の量または濃度の程度が、ｒＧＯ（例えば、グラフェン）の直接使用に必要とされる。例えば、特定の実施形態では、約２重量％以上の濃度が必要とされる。いくつかの実施形態では、炭素質組成物の還元形態は、約１００グラム（ｇ）／年、２００ｇ／年、５００ｇ／年、７５０ｇ／年、１キログラム（ｋｇ）／年、１０ｋｇ／年、２５ｋｇ／年、５０ｋｇ／年、７５ｋｇ／年、０．１ｔｐｙ、０．２ｔｐｙ、０．３ｔｐｙ、０．４ｔｐｙ、０．５ｔｐｙ、０．６ｔｐｙ、０．７ｔｐｙ、０．８ｔｐｙ、０．９ｔｐｙ、１ｔｐｙ、２ｔｐｙ、３ｔｐｙ、４ｔｐｙ、５ｔｐｙ、１０ｔｐｙ、２５ｔｐｙ、５０ｔｐｙ、７５ｔｐｙ、１００ｔｐｙ、２００ｔｐｙ、５００ｔｐｙ、７５０ｔｐｙ、１，０００ｔｐｙ（１ｋｔｐｙ）、２，０００ｔｐｙ、３，０００ｔｐｙ、４，０００ｔｐｙ、５，０００ｔｐｙ、６，０００ｔｐｙ、７，０００ｔｐｙ、８，０００ｔｐｙ、９，０００ｔｐｙ、１０，０００ｔｐｙ以上の速度で第２の反応フィルタを使用して濾過される。特定の実施形態では、第２の反応フィルタは、バッチ濾過および／または精製するために使用される（すなわち、バッチプロセスとして運転する）。特定の実施形態では、本明細書の他の箇所により詳細に説明されるように、本明細書の方法、デバイス、およびシステムは、拡縮可能である。いくつかの実施形態では、第２の反応フィルタは、１バッチあたり、約１ｇ、２ｇ、４ｇ、６ｇ、８ｇ、１０ｇ、２５ｇ、５０ｇ、７５ｇ、１００ｇ、２５０ｇ、５００ｇ、７５０ｇ、１ｋｇ、２ｋｇ、４ｋｇ、６ｋｇ、８ｋｇ、１０ｋｇ、１５ｋｇ、２５ｋｇ、５０ｋｇ、７５ｋｇ、１００ｋｇ、２５０ｋｇ、５００ｋｇ、７５０ｋｇ、１トン（ｔ）、２ｔ、４ｔ、６ｔ、８ｔ、１０ｔ、１５ｔ、２５ｔ���５０ｔ、７５ｔ、１００ｔ、２５０ｔ、５００ｔ、７５０ｔ、または１，０００ｔ以上の速度で炭素質組成物の還元形態を濾過するために使用される。
【０１３３】
いくつかの実施形態では、第２の反応は、第１の反応とは別個に実施される。例えば、特定の実施形態では、第２の反応は、場合によっては第２の濾過が後に続き、好適な仕様の任意の酸化グラファイト供給原料を使用して実施される。
【０１３４】
特定の実施形態では、第１の反応、第１の濾過、第２の反応、および第２の濾過（または酸化、精製、還元および最終精製）のうちの１つ以上は、本明細書のデバイスおよびシステムを使用して実施される。特定の実施形態では、本明細書のデバイスおよびシステムは、任意の所与の処理ステップまたは手順のために好適に構成される（例えば、温度、反応冷却、反応剤の追加速度などが調整される）。例えば、特定の実施形態では、混合ボウルおよびタンク内容物（例えば、質量および／もしくは物質のタイプ）ならびに／またはサイズは、第２の反応を実施する（例えば、第１の反応の代わりに）ように調整される。特定の実施形態では、第１の反応は、第１のシステムで実施される。特定の実施形態では、第１の濾過は、第１のシステムで、または第１のシステムとは別個に実施される。特定の実施形態では、第２の反応は、第２のシステムで実施される。特定の実施形態では、第２の濾過は、第２のシステムで、または第２のシステムとは別個に実施される。いくつかの実施形態では、第１および第２のシステムは、連結される（例えば、第１のシステムは、第２のシステム内に材料供給する）。特定の実施形態では、本明細書の複数のデバイスおよびシステムは、連結される（例えば、タンクハウス内で）。いくつかの実施形態では、第１のシステムは、第２のシステムと同一である（例えば、システムは、まず、第１の反応にために使用され、清浄化または空にされ、次いで、第２の反応のために使用されるように構成される）。特定の実施形態では、第１および第２の濾過は、別個のシステムまたは単一フィルタシステムで実施される。特定の実施形態では、第１の反応、第１の濾過、第２の反応、および第２の濾過は、単一全体プロセスで順次実施される。特定の実施形態では、第１の反応生成物は、第２の反応および／または第２の濾過に進まずに、第１の濾過で濾過される。特定の実施形態では、第１の反応、第１の濾過、第２の反応、および第２の濾過プロセスの任意の組み合わせが自動化または半自動化される。自動化は、ＧＯ／ｒＧＯの連続生成が、相当なコストダウンを維持しながら生成速度を最大化することを可能にする。
【０１３５】
図４１Ａ〜４１Ｂは、濾過システムの実施形態を提供する。特定の実施形態では、濾過システムは、第２の反応フィルタを備える（例えば、第２の反応に続く第２の濾過を実装するために使用される）。特定の実施形態では、第２の反応フィルタは、ｒＧＯ／グラフェンの第２の反応フィルタである。図４２は、図４１Ａ〜４１Ｂおよび図４３Ａ〜４３Ｆのシステムの操作の一例を提供する。いくつかの実施形態では、図４３Ａ〜４３ＦのｒＧＯ／グラフェンの第２の反応フィルタは、ＨＤＰＥシート３０４ステンレス鋼を備えるか、または少なくとも部分的にＨＤＰＥシート３０４ステンレス鋼から形成される。濾過システム（例えば、第２の反応フィルタの）および方法のさらなる例および詳細な実施形態は、図１３Ａ〜１３Ｃ、図１４Ａ〜１４Ｂ、図１５、図１６Ａ〜１６Ｂ、図１７、図１８Ａ〜１８Ｂ、図１９Ａ〜１９Ｂ、図２０、図２１Ａ〜２１Ｃ、図２２、図２３、図２４、図２５Ａ〜２５Ｂ、図２６Ａ〜２６Ｂ、図２７、図２８Ａ〜２８Ｃ、図２９Ａ〜２９Ｂ、図３０Ａ〜３０Ｄ、図３１〜３５、図３６Ａ、図３７、および図３８〜４０に提供される。特定の実施形態では、第２の反応フィルタは、図４３Ａ〜４３Ｆに示されるように、フレームアセンブリ４３０１、受台枢動アセンブリ４３０２、ドラム受台アセンブリ４３０３、ドラムアセンブリ４３０４、駆動シャフト４３０５、アイドラシャフト４３０６、駆動シュラウド４３０７、ドラムシャフト支持体４３０８、ドラムシャフト支持体アイドラ側４３０９（図示せず、図１９Ａ参照）、モータ装着プレート４３１０、機械キーストック４３１１、クランプカラー４３１２、フランジ軸受４３１３、駆動ホイール４３１４、アイドラホイール４３１５、バルドーモータ４３１６、クランプカラー４３１７、筐体４３１８、制御筐体４３１９、駆動シャフトプーリー４３２０、駆動シャフトプーリー４３２１、駆動ベルト４３２２、保持クランプ４３２３（図示せず）、シーリングワッシャ４３２４、ナット４３２５、六角ボルト（４３２６、４３２７）、平ワッシャ（４３２８、４３２９）、ナット４３３０、ソケットヘッドキャップねじ４３３１、および六角ボルト４３３２のうちの１つ以上を備える。）特定の実施形態では、様々な空間サイズまたは寸法の単位は、インチまたはセンチメートルである。特定の実施形態では、角度の単位は、度である。いくつかの実施形態では、別途指定されない限り、寸法は、インチ単位である。いくつかの実施形態では、別途指定されない限り、許容差は、Ｘ＝±．１、．ＸＸ＝±．０１、および．ＸＸＸ＝±．００５（少数）、ならびに±１°（角度）である。拡縮は、示されるとおりであってもよく、そうでなくてもよい。
【０１３６】
特定の実施形態では、濾過システム（例えば、第２の反応フィルタ）は、１つ以上のサブシステムまたは部分を備える。いくつかの実施形態では、濾過システム（例えば、ｒＧＯ／グラフェンの第２の反応フィルタなどの、例えば、第２の反応フィルタ）は、頂部アセンブリ、フレームアセンブリ、蓋アセンブリ、受台枢動アセンブリ、ドラム受台アセンブリ、ドラムアセンブリ、スプレーバーアセンブリ、ドラムエンドキャップアセンブリ、またはそれらの任意の組み合わせを備える。特定の実施形態では、各そのようなサブシステムまたは部分は、同様に、１つ以上の構成要素を備える。特定の実施形態では、濾過システムは、そのようなサブシステムまたは部分の任意の構成要素を備える。特定の実施形態では、そのような構成要素は、上記のサブシステムまたは部分に編成される。特定の実施形態では、所与のサブシステムまたは部分の任意の構成要素は、異なるサブシステムもしくは部分の部品として提供されるか（例えば、上記のサブシステムまたは部分の構成要素が異なるサブシステムまたは部分に再編成される）、置換されるか、または省略される。サブシステム／部分、構成要素、および構成要素の数量の例が表３に提供される。表３（および本明細書の開示の他の箇所）に示されるサブシステム／部分、構成要素、および構成要素の数量、ならびに寸法および／またはサイズは、拡縮可能であることが理解される（例えば、炭素質組成物を処理／濾過するための速度および／または出力を増減するように）。特定の実施形態では、第２の反応フィルタに関して説明された開示の態様は、第１の反応フィルタまたは少なくともいくつかの構成における本明細書の他のフィルタに同等に適用される。本開示に関して、当業者は、本明細書に説明されるデバイスおよびシステムの構築および製作のために有用な特定の材料が商業的供給源から得られ得ることを認識するであろう。
【０１３７】
【表３−１】
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【０１３８】
【表３−２】
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【０１３９】
【表３−３】
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【０１４０】
【表３−４】
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【０１４１】
【表３−５】
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【０１４２】
【表３−６】
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【０１４３】
特定の実施形態では、図４１Ａ〜４１Ｂに示される濾過システム（例えば、第２の反応濾過システム）は、ドラムアセンブリ（例えば、表３のドラムアセンブリＧＳＲＦ−０１０８）の１つ以上の要素を含み、任意選択的に、図１６Ａ〜１６Ｂ、図２８Ａ〜２８Ｃ、図２９Ａ〜２９Ｂ、図３０Ａ〜３０Ｄおよび／または図３１〜３４に示される１つ以上の要素を含む（例えば、表３参照）。特定の実施形態では、図４１Ａ〜４１Ｂに示される濾過システムは、フレームアセンブリ（例えば、表３のフレームアセンブリＧＳＲＦ−０１００）の１つ以上の要素を含み、任意選択的に、図１３Ａ〜１３Ｃ、図２１Ａ〜２１Ｃ、図２２および／または図２３に示される１つ以上の要素を含む（例えば、表３参照）。特定の実施形態では、濾過システムは、受台枢動アセンブリ（例えば、図１４Ａ〜１４Ｂ参照）、ドラム受台アセンブリ（例えば、図１５参照）、駆動シャフト（例えば、図１７の下図参照）、アイドラシャフト（例えば、図１７の上図参照）、駆動シュラウド（例えば、図１８参照）、ドラムシャフト支持体（例えば、図１９Ａ〜１９Ｂ参照）、モータ装着プレート（例えば、図２０参照）および／または他の好適な要素のうちの１つ以上の要素を含む。
【０１４４】
特定の実施形態では、フレームアセンブリは、ｒＧＯ／グラフェンの第２の反応フィルタの頂部アセンブリ（例えば、図４１Ａ〜４１Ｂ、図４３Ａ〜４３Ｆおよび／または図４１〜４３に示される実施形態参照）の部品である。特定の実施形態では、図１３Ａ〜１３Ｃまたは図４３Ａ〜４３Ｆ（例えば、４３０１参照）に示されるように、フレームアセンブリは、例えば、フレーム溶接物１３０１（例えば、図２１Ａ〜２１Ｃに示される）、ドレンパン溶接物１３０２（例えば、図２３に示される）、蓋溶接物１３０３（例えば、図２２に示される）、ピアノヒンジ１３０４、ドレン１３０５、ばね式Ｔハンドルラッチ１３０６、ガススプリング装着クレビス１３０７、ガススプリング１３０８、ならびにレベリングおよび／またはアンカー脚１３０９から選択された１つ以上の構造要素を含む。図１３Ａは、フレームアセンブリの一実施形態の斜視図を示す。図１３Ｂは、蓋が閉じられたときのフレームアセンブリの側面図１３１１、および蓋が開かれたときの側面図１３１２を示す。いくつかの実施形態では、フレームアセンブリは、蓋が開かれたときに重心１３１０を有するように構成される。特定の実施形態では、ピアノヒンジは、ステンレス鋼から作製される。特定の実施形態では、ピアノヒンジは、例えば、約０．１２０インチの厚さ、約３インチの幅、かつ約３６インチの長さの寸法を有する。図１３Ｃは、ドレンパン溶接物の底面図１３１３、蓋が閉じた状態のフレームアセンブリの正面図１３１４、および蓋が閉じた状態のフレームアセンブリの側面図１３１５を示す。図１３Ｃはまた、ドレンパンと面一の蓋アセンブリの側面図１３１６、およびピアノヒンジの側面図１３１７を示す。特定の実施形態では、ドレンは、ステンレス鋼から作製される。特定の実施形態では、フレーム溶接物は、ドレンパン溶接物および蓋溶接物を機械的に支持する。さらなる実施形態では、フレーム溶接物は、ドレンパンまたは蓋に直接的または間接的に取り付けられている要素および／またはサブアセンブリを支持する。特定の実施形態では、そのような要素および／またはサブアセンブリは、ドラムアセンブリ４３０３を含む。特定の実施形態では、ドレンパンおよび蓋溶接物は、互いに機械的に連結され、手動、自動、またはそれらの組み合わせで蓋を開閉することを可能にする。特定の実施形態では、ドレンパン溶接物の頂部上で閉じた蓋は、水密である。特定の実施形態では、蓋アセンブリの重心は、図１３Ｂの右パネルに示されている。特定の実施形態では、ドレンは、ドレンパンの底部に位置する。特定の実施形態では、ドレンは、ｒＧＯ／グラフェンの第２の反応フィルタ内（例えば、頂部アセンブリ内）で生成された水を流出させるために使用される。
【０１４５】
特定の実施形態では、受台枢動アセンブリは、ｒＧＯ／グラフェンの第２の反応フィルタの頂部アセンブリの部品である。図１４Ａは、受台枢動アセンブリの実施形態の上面図１４１７、正面図１４１８、側面図１４２０、および斜視図１４１９を示す。特定の実施形態では、受台枢動アセンブリは、約３８．２５インチの幅１４２３、約８．００インチの高さ１４２２、および約７．１３インチの深さ１４２１を有する。特定の実施形態では、受台枢動アセンブリは、図１４Ａ〜１４Ｂに示されるように、または図４３Ａ〜４３Ｅの４３０２のように、例えば、受台枢動溶接物１４０１、ドラムキャッチ１４０２（例えば、図１７に示される）、ドラムロールガイド１４０３（例えば、図２６Ａに示される）、フランジ軸受１４０４、スプリングピン５、ソケットヘッドキャップねじ１４０６および１４０７、皿ねじ１４０８、六角ボルト１４０９、平ワッシャ１４１０および１４１１、ナット１４１２および１４１３、ホールプラグ１４１４および１４１５、ならびに管エンドキャップ１４１６から選択される１つ以上の構造要素を含む。特定の実施形態では、ねじ１４０６は、５／１６−１８×１．７５インチである。特定の実施形態では、ねじ１４０７は、５／１６−１８×１．５０インチである。特定の実施形態では、ねじ１４０８は、５／１６−１８×１．２５インチである。特定の実施形態では、ボルト１４０９は、１／２−１３×１．３７５インチである。特定の実施形態では、平ワッシャ１４１０は、５／１６インチである。特定の実施形態では、平ワッシャ１４１１は、１／２インチである。特定の実施形態では、ナット１４１２は、ステンレス鋼から作製され、５／１６−１８のサイズを有する。特定の実施形態では、ナット１４１３は、ステンレス鋼から作製され、１／２−１３のサイズを有する。特定の実施形態では、ホールプラグは、１と１／８インチまたは１と１／２インチである。特定の実施形態では、エンドキャップは、その幅、長さ、または対角線が２．０インチである。特定の実施形態では、エンドキャップは、実質的に正方形または任意の他の好適な形状を有する。
【０１４６】
特定の実施形態では、受台枢動アセンブリは、例えば、図１５に示されるように、または図４３Ａ〜４３Ｆの４３０３のように、その上に機械的連結されるドラム受台アセンブリの枢動を可能にするために使用される。特定の実施形態では、ドラム受台アセンブリは、その初期位置（例えば、図４３Ｃ内の中央パネルに示される）から転動位置（例えば、図４３Ｃの右パネルに示される）に枢動する。特定の実施形態では、受台枢動アセンブリは、転動位置（例えば、図４３Ｃの右パネルに示される）から取り出し位置（例えば、図４３Ｅの右パネルに示される）へのドラム受台アセンブリの回転を可能にする。特定の実施形態では、受台枢動アセンブリは、ドラム受台アセンブリに取り付けられ、受台枢動アセンブリは、係止ピン１４０５によってフレームアセンブリに係止される。特定の実施形態では、係止ピン１４０５の除去は、ドラム受台アセンブリがフレームアセンブリに対してシャフトを中心に枢動することを可能にし、したがって、ドラム受台アセンブリに締結されたドラムアセンブリの回転を可能にする（例えば、図４３Ｅ参照）。特定の実施形態では、ドラム受台アセンブリのそのような位置の１つ以上は、ｒＧＯ／グラフェンをｒＧＯ／グラフェンの第２の反応フィルタの頂部アセンブリから取り出すプロセスで使用される。
【０１４７】
特定の実施形態では、ドラム受台アセンブリは、ｒＧＯ／グラフェンの第２の反応フィルタの頂部アセンブリの一部である。特定の実施形態では、ドラム受台アセンブリは、図１５に示されるとおり、または図４３Ａ〜４３Ｆの４３０３のとおりである。図１５は、ドラム受台アセンブリの一実施形態を示す。特定の実施形態では、ドラム受台アセンブリは、約２４．７５インチの長さ、および約３２．００インチのドラム支柱間の幅を有する。特定の実施形態では、ドラム受台アセンブリは、例えば、ドラム受台溶接物１５０１、ドラム支柱１５０２（例えば、図２６Ｂに示される）、係止スプリングピン１５０３、平ワッシャ１５０４、ナット１５０５、ソケットヘッドキャップねじ１５０６、およびホールプラグ１５０７から選択された１つ以上の構造要素を含む。特定の実施形態では、平ワッシャ１５０４は、５／１６インチであり、ステンレス鋼から作製される。特定の実施形態では、ナット１５０５は、ステンレス鋼から作製され、５／１６−１８のサイズを有する。特定の実施形態では、ホールプラグ１５０７は、１と１／８インチである。特定の実施形態では、ソケットヘッドキャップねじ１５０６は、５／１６−１８×１．３７５インチである。特定の実施形態では、ねじ１５０６は、ステンレス鋼から作製される。
【０１４８】
特定の実施形態では、ドラム受台アセンブリは、ドラムアセンブリの機能および／または取り出しを容易にするように１つ以上の異なる固設位置を有する。特定の実施形態では、ドラム受台アセンブリは、ドラムアセンブリが係止解除され、ドラム受台アセンブリ上に転動され得るように、その初期位置（例えば、図４３Ｃの中央パネルに示される）から、枢動された転動位置（例えば、図４３Ｅの左パネルに示される）に枢動するように構成される。特定の実施形態では、ドラムアセンブリは、受台アセンブリに固設された後、ドラム受台アセンブリは、ドラムアセンブリからのスプレーバーアセンブリ（例えば、図２８Ａ〜２８Ｃに示される、および／または図１６Ａ〜１６Ｂの１６０６のような）ならびにｒＧＯ／グラフェンの除去を可能にするように、取り出し位置（例えば、図４３Ｅの右パネルに示されるような）にさらに回転される。特定の実施形態では、ドラムアセンブリは、任意の好適な締結要素（例えば、ストラップ、ラッチ、フックなど）を介して受台アセンブリに締結される。
【０１４９】
特定の実施形態では、ドラムアセンブリは、ｒＧＯ／グラフェンの第２の反応から得られるｒＧＯ／グラフェンの濾過および回収を容易にするためのｒＧＯ／グラフェンの第２の反応フィルタの頂部アセンブリの部品である。特定の実施形態では、ドラムアセンブリは、図１６Ａ〜１６Ｂに示されるとおり、または図４３Ａ〜４３Ｆの４３０１のとおりである。特定の実施形態では、ドラムアセンブリは、例えば、ドラムフレーム１６０１（例えば、図３０Ａ〜３０Ｄに示される）、ドラム補強材１６０２（例えば、図３１に示される）、ドラム補強リング１６０３（例えば、図３２に示される）、ドラムメッシュ１６０４（例えば、図３３に示される）、ドラムミクロンフィルタ１６０５（例えば、図３４に示される）、スプレーバーアセンブリ１６０６（例えば、図２８Ａ〜２８Ｃに示される）、ドラムエンドキャップアセンブリ１６０７（例えば、図２９Ａ〜２９Ｂに示される）、ソケットヘッドキャップねじ１６０８、ねじ山付きインサート１６０９、蝶ねじ１６１０、止めねじ１６１１、エポキシ１６１２（図示せず）、およびマスクまたはマスキング（青色マスキング）１６１３から選択される１つ以上の構造要素を含む。特定の実施形態では、エポキシは、ロッド端および／またはドラム補強材１６０２のねじ山に適用される。特定の実施形態では、エポキシは、ソケットヘッドキャップねじ１６０８、および／または止めねじ１６１１の設置前に適用される。特定の実施形態では、エポキシは、最終アセンブリの前にメッシュおよび／またはミクロン材料溝を充填するように適用される。特定の実施形態では、ドラムアセンブリのアセンブリの前に、アセンブリの１つ以上の要素（例えば、サブセットまたはいくつかの要素）は、乾式嵌合される。特定の実施形態では、そのような要素は、ドラムフレーム１６０１、メッシュ材料１６０４、ミクロン材料１６０５および／または対向する継目を含む。特定の実施形態では、メッシュ材料の継目は、ドラムフレームの所与の場所で重なる。特定の実施形態では、ミクロン材料の継目は、ドラムフレームの所与の場所で重なる。特定の実施形態では、重なる継目の場所は、メッシュ１６２３とミクロン材料１６２４とで異なる（例えば、図１６Ａの右下図参照）。特定の実施形態では、マスク１６１３は、内面および外面（例えば、ドラムフレーム１６０１と面一である）で使用される。特定の実施形態では、ソケットヘッドキャップねじ１６０８、ねじ山付きインサート１６０９、蝶ねじ１６１０、および止めねじ１６１１のうちの１つ以上は、任意の好適な材料、例えば、ステンレス鋼を含むか、またはそれらから作製される。特定の実施形態では、ドラムフレーム１６０１、ドラム補強材１６０２、およびドラム補強リング１６０３のうちの１つ以上は、任意の好適な材料、例えば、ＨＤＰＥを含むか、またはそれらから作製される。図１６Ｂは、ドラムアセンブリの一実施形態の斜視図１６２５、正面図１６２６、側面図１６１７、および断面側面図１６１５を示す。特定の実施形態では、ドラムアセンブリは、約２４．００インチのドラムフレーム外径、約２３．００インチのドラムフレーム内径１６１９、約２８．５０インチの第１の長さ１６２０、約３１．００インチの第２の長さ１６２１、約３３．５０インチの第３の長さ１６２２、約４０．４２インチの第４の長さ１６１６、および約８．５０インチのドラム補強リングとドラムフレームとの間の距離１６１８のうちの１つ以上を含む寸法を有する。図１６Ｃおよび図１６Ｄは、ドラムアセンブリの別の実施形態を示す。いくつかの実施形態では、ドラムアセンブリは、１つ以上のスプレー先端を有するスプレーバーアセンブリを備える。いくつかの実施形態では、スプレーバーアセンブリは、１つ以上のスプレーバー補強材（図８７Ｂ参照）を備える。いくつかの実施形態では、ドラムアセンブリは、任意選択的に粉末コーティング（例えば、Ｈａｌａｒコーティング）される２０２４アルミニウムケージを備える。いくつかの実施形態では、ドラムアセンブリは、７／１６”組紐を有するパッキン材料を備える。いくつかの実施形態では、ドラムアセンブリは、ラジアル軸受空隙を密封するために外側ドラムキャップにリップシールを備える。
【０１５０】
特定の実施形態では、ドラムアセンブリの構成要素は、その重量を最小化するように構成される。一例として、特定の実施形態では、ドラム補強材リング間および／またはドラム補強材リングとドラムフレームとの間の距離は、少なくとも８、１０、１２、１４、１６、１８、２０、２２、２４、２６、２８、３０、３５、４０、４５、５０インチ以上であり、より長い距離は、より少ない数のドラム補強材リングが使用される（それによって、軽量化する）ことを可能にし、より短い距離は、より多くのドラム補強材リングをもたらす（それによって、耐久性を促進する）。一実施形態では、約８．５０インチのドラム補強材リングとドラムフレームとの間の距離は、より多くの補強材リングが使用されることを必要とせずに軽量化しつつ、耐久性を提供する。別の例として、特定の実施形態では、ドラム補強材間の距離は、少なくとも８、１０、１２、１４、１６、１８、２０、２２、２４、２６、２８、３０、３５、４０、４５、５０インチ以上である。特定の実施形態では、ドラムアセンブリの構成要素は、耐久性を維持しつつ重量を最小化するように選択された材料を備える。例えば、いくつかの実施形態では、ドラム補強材リングおよび／またはドラムは、軽量かつ耐久性がある材料（例えば、ＨＤＰＥ）を備える。好ましい実施形態では、ドラムメッシュおよび／またはドラムミクロンフィルタは、ｒＧＯ／グラフェンの第２の反応から得られるｒＧＯ／グラフェンの濾過および回収を容易にするために使用される。特定の実施形態では、ドラムメッシュは、ドラムミクロンフィルタに構造的支持を提供する。ドラムミクロンフィルタに構造的支持を提供することは、回転ドラムの遠心力およびスプレーバーアセンブリから洗浄液の高圧スプレーとの組み合わせで炭素質材料の重量および洗浄液によって生じる力に起因して、ミクロンフィルタが撓むか、または破れることを防止するために重要である。いくつかの実施形態では、ドラムメッシュは、ステンレス鋼メッシュである。特定の実施形態では、ドラムメッシュの細孔形状は、正方形、円形、楕円形、矩形、菱形または他の幾何学的形状を含む（例えば、メッシュが平坦かつ巻かれていないとき）。いくつかの実施形態では、ドラムメッシュの細孔形状は、正方形である。特定の実施形態では、ドラムメッシュの孔径は、細孔の直径を説明する。いくつかの実施形態では、ドラムメッシュは、０．１、０．２、０．３、０．４、０．５、０．６、０．７、０．８、０．９、１．０、１．１、１．２、１．３、１．４、１．５、１．６、１．７、１．８、１．９、または２．０インチ以下の孔径を有する細孔を含む。いくつかの実施形態では、ドラムメッシュは、０．１、０．２、０．３、０．４、０．５、０．６、０．７、０．８、０．９、１．０、１．１、１．２、１．３、１．４、１．５、１．６、１．７、１．８、１．９、または２．０インチ以上の孔径を有する細孔を含む。いくつかの実施形態では、ドラムメッシュは、約０．１、０．２、０．３、０．４、０．５、０．６、０．７、０．８、０．９、１．０、１．１、１．２、１．３、１．４、１．５、１．６、１．７、１．８、１．９、または２．０インチの孔径を有する細孔を含む。いくつかの実施形態では、ドラムメッシュは、約０．１インチ〜約１インチの孔径を有する。いくつかの実施形態では、ドラムメッシュは、少なくとも約０．１インチの孔径を有する。いくつかの実施形態では、ドラムメッシュは、最大で約１インチの孔径を有する。いくつかの実施形態では、ドラムメッシュは、約０．１インチ〜約０．２インチ、約０．１インチ〜約０．３インチ、約０．１インチ〜約０．４インチ、約０．１インチ〜約０．５インチ、約０．１インチ〜約０．６インチ、約０．１インチ〜約０．７インチ、約０．１インチ〜約０．８インチ、約０．１インチ〜約０．９インチ、約０．１インチ〜約１インチ、約０．２インチ〜約０．３インチ、約０．２インチ〜約０．４インチ、約０．２インチ〜約０．５インチ、約０．２インチ〜約０．６インチ、約０．２インチ〜約０．７インチ、約０．２インチ〜約０．８インチ、約０．２インチ〜約０．９インチ、約０．２インチ〜約１インチ、約０．３インチ〜約０．４インチ、約０．３インチ〜約０．５インチ、約０．３インチ〜約０．６インチ、約０．３インチ〜約０．７インチ、約０．３インチ〜約０．８インチ、約０．３インチ〜約０．９インチ、約０．３インチ〜約１インチ、約０．４インチ〜約０．５インチ、約０．４インチ〜約０．６インチ、約０．４インチ〜約０．７インチ、約０．４インチ〜約０．８インチ、約０．４インチ〜約０．９インチ、約０．４インチ〜約１インチ、約０．５インチ〜約０．６インチ、約０．５インチ〜約０．７インチ、約０．５インチ〜約０．８インチ、約０．５インチ〜約０．９インチ、約０．５インチ〜約１インチ、約０．６インチ〜約０．７インチ、約０．６インチ〜約０．８インチ、約０．６インチ〜約０．９インチ、約０．６インチ〜約１インチ、約０．７インチ〜約０．８インチ、約０．７インチ〜約０．９インチ、約０．７インチ〜約１インチ、約０．８インチ〜約０．９インチ、約０．８インチ〜約１インチ、または約０．９インチ〜約１インチの孔径を有する。いくつかの実施形態では、ドラムメッシュ自体は、撓みまたは変形を防止するために、ドラムリングおよび／またはドラム補強材によってさらに支持される。特定の実施形態では、ドラムミクロンフィルタは、ドラムアセンブリの内側のドラムメッシュの内面内にちょうど位置決めされる。特定の実施形態では、ドラムミクロンフィルタは、ドラムメッシュと面一である。特定の実施形態では、ドラムミクロンフィルタは、１つ以上の層を備える。いくつかの実施形態では、ドラムミクロンフィルタは、約１層〜約１０層を備える。いくつかの実施形態では、ドラムミクロンフィルタは、少なくとも約１層（例えば、ミクロンフィルタシート）を備える。いくつかの実施形態では、ドラムミクロンフィルタは、最大で約１０層を備える。いくつかの実施形態では、ドラムミクロンフィルタは、約１層〜約２層、約１層〜約３層、約１層〜約４層、約１層〜約５層、約１層〜約６層、約１層〜約７層、約１層〜約８層、約１層〜約９層、約１層〜約１０層、約２層〜約３層、約２層〜約４層、約２層〜約５層、約２層〜約６層、約２層〜約７層、約２層〜約８層、約２層〜約９層、約２層〜約１０層、約３層〜約４層、約３層〜約５層、約３層〜約６層、約３層〜約７層、約３層〜約８層、約３層〜約９層、約３層〜約１０層、約４層〜約５層、約４層〜約６層、約４層〜約７層、約４層〜約８層、約４層〜約９層、約４層〜約１０層、約５層〜約６層、約５層〜約７層、約５層〜約８層、約５層〜約９層、約５層〜約１０層、約６層〜約７層、約６層〜約８層、約６層〜約９層、約６層〜約１０層、約７層〜約８層、約７層〜約９層、約７層〜約１０層、約８層〜約９層、約８層〜約１０層、または約９層〜約１０層を備える。特定の実施形態では、ドラムミクロンフィルタは、望ましくない反応生成物または不純物が通過することを可能にしつつ、ｒＧＯ／グラフェンを保持するのに好適な孔径を有する。特定の実施形態では、ドラムアセンブリの内部内で分注される炭素質組成物（例えば、ＧＯおよび／またはｒＧＯ）は、ドラムメッシュおよび／またはドラムミクロンフィルタによって捕集される。特定の実施形態では、ドラムミクロンフィルタの孔径は、細孔の直径を説明する。特定の実施形態では、ドラムミクロンフィルタは、ｒＧＯ／グラフェンの少なくとも約１０％、２０％、３０％、４０％、５０％、６０％、７０％、８０％、９０％、９５％、９６％、９７％、９８％、または９９％を保持するのに好適な孔径を有する。特定の実施形態では、ドラムミクロンフィルタは、約０．１、０．２、０．３、０．４、０．５、０．６、０．７、０．８、０．９、１．０、１．１、１．２、１．３、１．４、１．５、１．６、１．７、１．８、１．９、２．０、２．１、２．２、２．３、２．４、２．５、２．６、２．７、２．８、２．９、３．０、５．０、または１０．０ミクロンの孔径を有する。特定の実施形態では、ドラムミクロンフィルタは、約０．１、０．２、０．３、０．４、０．５、０．６、０．７、０．８、０．９、１．０、１．１、１．２、１．３、１．４、１．５、１．６、１．７、１．８、１．９、２．０、２．１、２．２、２．３、２．４、２．５、２．６、２．７、２．８、２．９、３．０、５．０、または１０．０ミクロン以上の孔径を有する。特定の実施形態では、ドラムミクロンフィルタは、約０．１、０．２、０．３、０．４、０．５、０．６、０．７、０．８、０．９、１．０、１．１、１．２、１．３、１．４、１．５、１．６、１．７、１．８、１．９、２．０、２．１、２．２、２．３、２．４、２．５、２．６、２．７、２．８、２．９、３．０、５．０、または１０．０ミクロン以下（例えば、以下）の孔径を有する。いくつかの実施形態では、ドラムミクロンフィルタは、約０．１ミクロン〜約３ミクロンの孔径を有する。いくつかの実施形態では、ドラムミクロンフィルタは、少なくとも約０．１ミクロンの孔径を有する。いくつかの実施形態では、ドラムミクロンフィルタは、最大で約３ミクロンの孔径を有する。いくつかの実施形態では、ドラムミクロンフィルタは、約０．１ミクロン〜約０．５ミクロン、約０．１ミクロン〜約０．８ミクロン、約０．１ミクロン〜約０．９ミクロン、約０．１ミクロン〜約１ミクロン、約０．１ミクロン〜約１．１ミクロン、約０．１ミクロン〜約１．２ミクロン、約０．１ミクロン〜約１．５ミクロン、約０．１ミクロン〜約２ミクロン、約０．１ミクロン〜約２．５ミクロン、約０．１ミクロン〜約３ミクロン、約０．５ミクロン〜約０．８ミクロン、約０．５ミクロン〜約０．９ミクロン、約０．５ミクロン〜約１ミクロン、約０．５ミクロン〜約１．１ミクロン、約０．５ミクロン〜約１．２ミクロン、約０．５ミクロン〜約１．５ミクロン、約０．５ミクロン〜約２ミクロン、約０．５ミクロン〜約２．５ミクロン、約０．５ミクロン〜約３ミクロン、約０．８ミクロン〜約０．９ミクロン、約０．８ミクロン〜約１ミクロン、約０．８ミクロン〜約１．１ミクロン、約０．８ミクロン〜約１．２ミクロン、約０．８ミクロン〜約１．５ミクロン、約０．８ミクロン〜約２ミクロン、約０．８ミクロン〜約２．５ミクロン、約０．８ミクロン〜約３ミクロン、約０．９ミクロン〜約１ミクロン、約０．９ミクロン〜約１．１ミクロン、約０．９ミクロン〜約１．２ミクロン、約０．９ミクロン〜約１．５ミクロン、約０．９ミクロン〜約２ミクロン、約０．９ミクロン〜約２．５ミクロン、約０．９ミクロン〜約３ミクロン、約１ミクロン〜約１．１ミクロン、約１ミクロン〜約１．２ミクロン、約１ミクロン〜約１．５ミクロン、約１ミクロン〜約２ミクロン、約１ミクロン〜約２．５ミクロン、約１ミクロン〜約３ミクロン、約１．１ミクロン〜約１．２ミクロン、約１．１ミクロン〜約１．５ミクロン、約１．１ミクロン〜約２ミクロン、約１．１ミクロン〜約２．５ミクロン、約１．１ミクロン〜約３ミクロン、約１．２ミクロン〜約１．５ミクロン、約１．２ミクロン〜約２ミクロン、約１．２ミクロン〜約２．５ミクロン、約１．２ミクロン〜約３ミクロン、約１．５ミクロン〜約２ミクロン、約１．５ミクロン〜約２．５ミクロン、約１．５ミクロン〜約３ミクロン、約２ミクロン〜約２．５ミクロン、約２ミクロン〜約３ミクロン、または約２．５ミクロン〜約３ミクロンの孔径を有する。特定の実施形態では、ドラムミクロンフィルタは、約１、２、３、５、または１０ミクロンの孔径を有する。一実施形態では、ドラムミクロンフィルタは、約１ミクロンの孔径を有する。特定の実施形態では、約１ミクロンの孔径を有するドラムミクロンフィルタは、ドラムアセンブリの内部内で分注されるｒＧＯ／グラフェンの少なくとも約８０％、８５％、９０％、９５％、９６％、９７％、９８％、または９９％を保持する。ミクロンフィルタを使用する１つの利点は、残余反応物、反応副生成物、不純物、および他の望ましく
ない化合物を含む濾過液を分離および／または除去しながらｒＧＯ／グラフェンの高保持を伴ってｒＧＯ／グラフェンを効率的に濾過する能力である。例えば、高圧脱イオン水（またはｒＧＯ／グラフェンの清浄化／精製に好適な他の液体）を用いて捕捉されたｒＧＯ／グラフェンを洗浄するスプレーバーアセンブリと組み合わせてｒＧＯ／グラフェンを捕捉するドラムミクロンフィルタの使用は、下流用途での使用のための（例えば、電池またはコンデンサを構築する際に使用するための）ｒＧＯ／グラフェンの効率的な濾過および／または精製を可能にする。特定の実施形態では、ドラムアセンブリは、初期位置（例えば、図４３の左下パネルに示される）を有する。特定の実施形態では、ドラムアセンブリは、枢動されたドラム受台アセンブリ上に位置決めされるときの転動位置（例えば、図４３の中央パネルに示される）を有する。特定の実施形態では、ドラムアセンブリは、回転されたドラム受台アセンブリ上に締結されるときの取り出し位置（例えば、図４３の右パネルに示される）を有する。特定の実施形態では、ドラムアセンブリのそのような位置のうちの１つ以上は、ｒＧＯ／グラフェンの第２の反応フィルタの頂部アセンブリからｒＧＯ／グラフェンを取り出すプロセスで使用される。特定の実施形態では、そのような位置（例えば、初期位置）のうちの１つ以上では、ドラムアセンブリは、モータによって作動されたときにドラムシャフトを介して回転する。特定の実施形態では、ドラムアセンブリは、約６００ｒｐｍ（回転／分）の回転速度を有する。特定の実施形態では、ドラムアセンブリは、約０〜約５０、約０〜約１００、約０〜約１５０、約０〜約２００、約０〜約２５０、約０〜約３００、約０〜約３５０、約０〜約４００、約０〜約４５０、約０〜約５００、約５０〜約１００、約５０〜約１５０、約５０〜約２００、約５０〜約２５０、約５０〜約３００、約５０〜約３５０、約５０〜約４００、約５０〜約４５０、約５０〜約５００、約１００〜約１５０、約１００〜約２００、約１００〜約２５０、約１００〜約３００、約１００〜約３５０、約１００〜約４００、約１００〜約４５０、約１００〜約５００、約１５０〜約２００、約１５０〜約２５０、約１５０〜約３００、約１５０〜約３５０、約１５０〜約４００、約１５０〜約４５０、約１５０〜約５００、約２００〜約２５０、約２００〜約３００、約２００〜約３５０、約２００〜約４００、約２００〜約４５０、約２００〜約５００、約２５０〜約３００、約２５０〜約３５０、約２５０〜約４００、約２５０〜約４５０、約２５０〜約５００、約３００〜約３５０、約３００〜約４００、約３００〜約４５０、約３００〜約５００、約３５０〜約４００、約３５０〜約４５０、約３５０〜約５００、約４００〜約４５０、約４００〜約５００、または約４５０〜約５００、約５００〜約６００、約５００〜約７００、約５００〜約８００、約５００〜約９００、約５００〜約１，０００、約６００〜約７００、約６００〜約８００、約６００〜約９００、約６００〜約１，０００、約７００〜約８００、約７００〜約９００、約７００〜約１，０００、約８００〜約９００、約８００〜約１，０００、または約９００〜約１，０００ｒｐｍ（回転／分）の回転速度を有する。
【０１５１】
特定の実施形態では、駆動シャフト４３０５およびアイドラシャフト４３０６（例えば、図１７および図４３Ａ〜４３Ｆに示される）は、頂部アセンブリの要素および／またはサブアセンブリを機械的に支持するためのｒＧＯ／グラフェンの第２の反応フィルタの頂部アセンブリの部位を形成する。図１７は、駆動シャフト１７０２およびアイドラシャフト１７０１の一実施形態を示し、正面図（それぞれ１７０２および１７０１）ならびに側面図（それぞれ１７０４および１７０３）を含む。特定の実施形態では、駆動シャフト１７０２は、約４０．６９インチの長さ１７０６を有する。特定の実施形態では、アイドラシャフト１７０１は、約３８．０６インチの長さ１７０５を有する。特定の実施形態では、駆動シャフトは、駆動モータ４３１６によって作動される。特定の実施形態では、駆動モータ４３１６は、プーリーシステムと係合される。特定の実施形態では、プーリーシステムは、駆動シャフトプーリー４３２０および４３２１を備える。特定の実施形態では、駆動シャフトプーリー４３２０および４３２１は、駆動ベルト４３２２を介して機械的にリンクされる。特定の実施形態では、駆動モータは、駆動シャフトプーリー４３２０に、駆動ベルト４３２２を回転または転回させ、これにより、駆動シャフトプーリー４３２１を回転または転回させる。特定の実施形態では、駆動シャフトプーリー４３２１は、駆動シャフト４３０５と係合される。特定の実施形態では、駆動シャフト４３０５は、ドラムアセンブリの回転を作動させるように構成される。特定の実施形態では、駆動シャフト４３０５は、１つ以上の駆動ホイール４３１４と係合される。特定の実施形態では、駆動シャフトは、２つの駆動ホイールと係合される。特定の実施形態では、２つの駆動ホイールの中心は、約３１．００インチ離れている。特定の実施形態では、１つ以上の駆動ホイール４３１４は、ドラムアセンブリと係合される。特定の実施形態では、１つ以上の駆動ホイールは、ドラムアセンブリの１つ以上のドラムフレーム１６０１と係合される。特定の実施形態では、ドラム軸受プレート２８０１は、ドラムフレーム１６０１に取り付けられる。特定の実施形態では、駆動ホイールは、ドラムアセンブリのドラムフレーム１６０１と係合される。特定の実施形態では、駆動ホイール４３１４は、駆動シャフト４３０５からドラムアセンブリに回転を伝達するように、ドラムアセンブリのドラムフレーム１６０１と係合される。特定の実施形態では、１つ以上の駆動ホイールは、駆動シャフトの回転をドラムアセンブリに伝達する（図４３Ｃ〜４３Ｄ参照）。特定の実施形態では、駆動シャフト４３０５および駆動ホイール４３１４は、ドラムアセンブリの片側と係合される。特定の実施形態では、アイドラシャフト４３０６およびアイドラホイール４３１５は、ドラムアセンブリの反対側と係合される。特定の実施形態では、アイドラシャフト４３０６は、ドラムアセンブリを作動させない。特定の実施形態では、アイドラシャフト４３０６は、ドラムアセンブリが回転する際の受動的支持を提供する。特定の実施形態では、アイドラシャフト４３０６はまた、アセンブリが取り出し手順中に支持受台上に転動されるときにドラムアセンブリに支持を提供する（例えば、図４３Ｅ参照）。いくつかの実施形態では、図４３Ａ〜４３Ｆに示されるように、駆動モータ４３１６は、駆動シャフト４３０５と係合される別の駆動シャフトプーリー４３２１に回転を伝達する駆動ベルト４３２２に連結される駆動シャフトプーリー４３２０を作動させる。駆動シャフト４３０５が回転すると、駆動シャフト４３０５に取り付けられている２つの駆動ホイール４３１４が同様に回転する。駆動ホイール４３１４がドラムアセンブリのドラム軸受プレート２８０２と係合されるため、駆動ホイール４３１４の回転は、ドラム軸受プレート２８０２、結果的にドラムアセンブリを、その軸（例えば、ドラムシャフト）を中心として回転または転回させる。ドラムアセンブリが回転すると、駆動シャフト４３０５の反対側でドラムアセンブリと係合されたアイドラシャフト４３０６に取り付けられたアイドラホイール４３１５は、ドラムアセンブリとともに回転して、支持を提供する。駆動シャフトおよびアイドラシャフトの例は、図１７に示されるとおり、または図４３Ａ〜４３Ｆの４３０５および／もしくは４３０６のとおりである。特定の実施形態では、駆動シャフトおよび／またはアイドラシャフトは、任意の好適な材料、例えば、ステンレス鋼を含むか、またはそれらから作製される。特定の実施形態では、駆動シャフトおよび／またはアイドラシャフトの長手方向断面の直径は、約１インチである。特定の実施形態では、アイドラシャフトの長手方向長さは、約３８．０６インチである。特定の実施形態では、駆動シャフトの長手方向長さは、約４０．６９インチである。特定の実施形態では、駆動シャフトの材料は、例えば、ステンレス鋼を含む。特定の実施形態では、駆動シャフトおよび／またはアイドラシャフトは、所定長さに切断された、および／または面取り端を有する、キー付きである。
【０１５２】
特定の実施形態では、駆動シュラウドは、図１８に示されるとおり、または図４３Ａ〜４３Ｆの４３０７のとおりである。特定の実施形態では、駆動シュラウドは、ドラムアセンブリを作動させるモータを含む要素を覆うために、ｒＧＯ／グラフェンの第２の反応フィルタの頂部アセンブリ内に含められる。図１８は、２つの角度からの駆動シュラウドの一実施形態の斜視図１８０１を示す。特定の実施形態では、駆動シュラウドは、約８．７５インチの幅、約９．９４インチの幅、約１９．００インチの長さ、約２１．１３インチの長さ、約１．１３インチの高さ、および約２．００インチの高さのうちの１つ以上を含む寸法を有する。特定の実施形態では、駆動シュラウドは、例えば、ステンレス鋼板を含む材料を含むか、またはそれから作製される。特定の実施形態では、板の厚さは、約０．０６３インチである。特定の実施形態では、駆動シュラウドは、溶接された角の継目を有し、平滑に研磨される。
【０１５３】
ドラムシャフト支持体の一実施形態が、図１９Ａ〜１９Ｂに示されるか、または図４３Ｄの４３０８および４３０９として示される。特定の実施形態では、ドラムシャフト支持体は、ｒＧＯ／グラフェンの第２の反応フィルタの頂部アセンブリ内に含められる。特定の実施形態では、ドラムシャフト支持体は、ドラムアセンブリの一部であり、ドラムアセンブリ（例えば、ドラム）に支持を提供する。特定の実施形態では、ドラムシャフト支持体は、ドラムシャフトマウント（図２８Ａの２８０４）に支持を提供する。特定の実施形態では、ドラムシャフトは、ドラムまたはその上で回転するドラムアセンブリを作動させない。特定の実施形態では、ドラムアセンブリは、駆動モータによって作動される駆動シャフトによって能動的に回転させられる（直接的または間接的に）。特定の実施形態では、ドラムシャフトは、受動的に回転するドラムアセンブリに支持を提供する。特定の実施形態では、ドラムシャフトは、その上で回転するドラムアセンブリを作動させる。図１９Ａに示されるように、特定の実施形態では、ドラムシャフト支持体は、流体面側（ドレンパンの内側および／またはドラムの内部に向かって面する）およびアイドラ面側（ドレンパンの外側および／またはドラムの外部に向かって面する）を有する。特定の実施形態では、ドラムシャフト支持体は、ドラムシャフトを支持するために使用される。特定の実施形態では、ドラムシャフト支持体は、ドラムシャフトがドラムシャフト支持体から持ち上げられることを可能にするように構成される（例えば、その後、ドラムアセンブリは、ドラム受台アセンブリ上に転動され得る）。特定の実施形態では、駆動シュラウドは、高密度ポリエチレン（例えば、約１．７５インチの厚さ）を含む材料を含むか、またはそれから作製される。図１９Ｂは、ドラムシャフト支持体の一実施形態の上面図１９０１、正面図１９０２、および断面側面図１９０３を示す。特定の実施形態では、ドラムシャフト支持体は、１つ以上の開口１９０５を備える。特定の実施形態では、１つ以上の開口１９０５は、約１．７５インチの直径を有する。特定の実施形態では、ドラムシャフト支持体は、開口部１９０４を備える。特定の実施形態では、ドラムシャフト支持体は、約１０．００インチの高さ１９０６、約６．１１インチの幅１９０７、および約１．７５インチの深さ１９０８のうちの１つ以上を含む寸法を有する。
【０１５４】
特定の実施形態では、モータ装着プレートは、図２０に示されるとおり、または図４３Ａ〜４３Ｆの４３１０のとおりである。特定の実施形態では、モータ装着プレートは、ドラムアセンブリおよび／または頂部アセンブリの他の要素を作動するモータの装着を可能にするために、ｒＧＯ／グラフェンの第２の反応フィルタの頂部アセンブリ内に含められる。図２０は、斜視図２００３を用いてモータ装着プレートの一実施形態を示す。特定の実施形態では、モータ装着プレートは、約８．００インチの幅、約１０．００インチの高さ、および約０．５０インチの厚さのうちの１つ以上を含む寸法を有する。特定の実施形態では、モータ装着プレートは、ステンレス鋼板（例えば、約０．５インチの厚さ）を含む材料を含むか、またはそれから作製される。
【０１５５】
特定の実施形態では、フレーム溶接物１３０１は、図２１Ａ〜２１Ｃに示されるとおりである。特定の実施形態では、フレーム溶接物は、ステンレス鋼板２１１０、２１１１および２１１２、ならびにステンレス鋼管２１０１、２１０２、２１０３、２１０４、２１０５、２１０６、２１０７、２１０８および２１０９を含む。特定の実施形態では、ステンレス鋼管は、長さ約３５．００インチ、約３８．７５インチ、約３９．００インチ、または約４２．７５インチ、幅約３．００インチ、約２．００インチ、または約２．３８インチ、および高さ約２．００インチまたは約０．５０インチの高さのうちの１つ以上を含む寸法を有する。特定の実施形態では、フレーム溶接物は、約３８．７５インチの幅２１１３および約３８．３８インチの高さ２１１４のうちの１つ以上を含む寸法を有する。特定の実施形態では、異なるサイズおよび／または寸法の他の好適な要素および／または材料が使用される。
【０１５６】
特定の実施形態では、蓋溶接物１３０３は、図２２に示されるとおりである。特定の実施形態では、蓋溶接物は、頂部カバー２２０１を含む。特定の実施形態では、頂部カバーは、例えば、ステンレス鋼板などの１つ以上の材料を含むか、またはそれらから作製される。特定の実施形態では、蓋溶接物は、流体側パネル２２０２およびアイドラ側パネル２２０３を備える。特定の実施形態では、流体側パネル２２０２およびアイドラ側パネル２２０３は、例えば、ステンレス鋼板を含むか、またはそれから作製される。特定の実施形態では、ステンレス鋼板は、約０．１２５インチの厚さである。特定の実施形態では、蓋は、蓋の前側に窓２２０４および窓トリムガスケット２２０５を含む。特定の実施形態では、同一側に、蓋は、ハンドル２２０６、平ワッシャ２２０７、およびソケットヘッドキャップねじ２２０８を含む。特定の実施形態では、蓋溶接物は、蓋を開いた位置または閉じた位置に位置決めするための蓋止め具２２１０を含む。蓋止め具の形状、サイズおよび／または寸法の例は、図２４に示される。特定の実施形態では、蓋止め具は、例えば、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）などの１つ以上の材料を含むか、またはそれらから作製される。特定の実施形態では、窓は、例えば、プレキシグラスを含む材料を含むか、またはそれから作製される。特定の実施形態では、プレキシグラスの厚さは、約３／１６インチである。特定の実施形態では、蓋溶接物は、ガススプリング装着ブラケット２２１１、六角ボルト２２１３、ナット２２１４または同様の機能の好適な要素を含む。特定の実施形態では、平ワッシャ、ねじ、ボルトおよびナットは、例えば、ステンレス鋼などの１つ以上の材料を含むか、またはそれらから作製される。特定の実施形態では、蓋溶接物は、約４４．４インチの長さ、約３８．１インチの幅、および約２７．５インチの高さのうちの１つ以上を含む寸法を有する。特定の実施形態では、流体側パネルは、約２８．５インチの第１の幅、約３９．０インチの第２の幅、約２０．２インチの高さ、約０．１２５インチの厚さのうちの１つ以上を含む寸法を有する。蓋溶接物およびその要素の形状、サイズおよび／または寸法の例は、図２２に示される。
【０１５７】
特定の実施形態では、ドレンパン溶接物１３０２は、図２３に示されるとおりである。特定の実施形態では、ドレンパン溶接物は、前方パネル２３０３、後方パネル２３０４、ドレンプレート２３０５、前方パネルガセット２３０６、駆動シャフトに面する／接続する側部パネル２３０１、およびアイドラシャフトに面する／接続する側部パネル２３０２を含む。特定の実施形態では、ドレンプレート２３０５は、約３．６３インチの孔径、約４．５６インチの幅、約５．４４インチの長さ、および約０．１２５インチの厚さのうちの１つ以上を含む寸法を有する。特定の実施形態では、前方パネルガセット２３０６は、約７．３８インチの長さ、約１．５０インチの幅、および約０．１２５インチの厚さのうちの１つ以上を含む寸法を有する。特定の実施形態では、ドレンパン溶接物の１つ以上の要素は、例えば、ステンレス鋼板を含む材料を含むか、またはそれから作製される。特定の実施形態では、ステンレス鋼板は、約０．１２５インチの厚さを有する。特定の実施形態では、ドレンパン溶接物は、全ての継目で水密である。特定の実施形態では、１つ以上の（例えば、全ての）ジョイントおよび／または嵌合表面は、溶接された継目であり、平滑に研磨される。特定の実施形態では、ドレンパン溶接物は、約３８．３８インチの幅２３０７、約４２．１インチの幅２３０８、約３９．６インチの長さ２３０９、および約１５．３インチの高さ２３１０のうちの１つ以上を含む寸法を有する。ドレンパン溶接物およびその要素の形状、サイズおよび／または寸法の例は、図２３に示される。
【０１５８】
特定の実施形態では、受台枢動溶接物１４０１は、図２５Ａ〜２５Ｂに示されるとおりである。特定の実施形態では、受台枢動溶接物は、１つ以上の管構造２５０１および２５０２を含む。一例では、そのような管構造のうちの１つ以上は、約２．００インチ×４．００インチ×０．１３インチ、または約２．００インチ×２．００インチ×０．１３インチの管サイズを有する。特定の実施形態では、受台枢動溶接物は、枢動シャフト２５０３を含む。特定の実施形態では、枢動シャフトは、約１インチの直径のロッド形状を有する。特定の実施形態では、受台枢動溶接物は、係止ピンを受容するための枢動ロック２５０４（例えば、受台枢動アセンブリを定位置に係止して回転を防止するための）および枢動プレート２５０５を含む。特定の実施形態では、そのような要素のうちの１つ以上は、例えば、ステンレス鋼などの１つ以上の材料を含むか、またはそれらから作製される。特定の実施形態では、枢動プレートは、約０．２５インチの厚さを有する。特定の実施形態では、枢動ロックは、約２．００インチ×３．００インチ×０．２５インチのサイズを有する。特定の実施形態では、枢動プレートは、例えば、ステンレス鋼などの材料を含むか、またはそれから作製される。特定の実施形態では、枢動プレートおよび枢動シャフトは、所定長さに切断され、面取り端を有する。特定の実施形態では、１つ以上のジョイントは、溶接され、平滑に研磨される。特定の実施形態では、シャフトは、アイドラシャフトの液滴材料を使用する（例えば、図１７に示される）。特定の実施形態では、受台枢動溶接物は、約３８．２５インチの幅２５０６、約３６．６３インチの幅２５０７、および約５．１３インチの深さ２５０８のうちの１つ以上を含む寸法を有する。特定の実施形態では、受台枢動溶接物は、約３４．５０インチの幅、約２．００インチの深さ、および約４．００インチの高さのうちの１つ以上を含む寸法を有する管２５０１を備える。特定の実施形態では、管は、約４．７５インチの長さ、約２．００インチの幅、および約２．００インチの高さのうちの１つ以上を含む寸法を有する。特定の実施形態では、枢動シャフト２５０３は、約２．００インチの長さおよび約１．００インチの直径のうちの１つ以上を含む寸法を有する。特定の実施形態では、枢動ロック２５０４は、約０．６５６インチの直径を有する開口、約１．２５インチの幅、約２．００インチの高さ、および約２．２５インチの深さのうちの１つ以上を含む寸法を有する。特定の実施形態では、枢動プレート２５０５は、約１．０３１インチの直径を有する開口、約１．８１インチの幅、約３．８１インチの高さ、および約０．２５インチの厚さのうちの１つ以上を含む寸法を有する。受台枢動溶接物およびその要素の形状、サイズおよび／または寸法の例は、図２５Ｂに示される。
【０１５９】
特定の実施形態では、ドラムロールガイド１４０３は、図２６Ａに示されるとおりである。特定の実施形態では、ドラムロールガイドは、受台枢動アセンブリ内に含められる。特定の実施形態では、ドラムロールガイドは、１つ以上の開口を備える。特定の実施形態では、ドラムロールガイドは、約５．００インチの幅２６０１、約４．５０インチの高さ２６０２、および約１．００インチの深さ２６０３のうちの１つ以上を含む寸法を有する。
【０１６０】
特定の実施形態では、受台枢動アセンブリは、ドラム支柱を含む。特定の実施形態では、ドラム支柱は、図２６Ｂに示されるとおりである。特定の実施形態では、ドラム支柱は、例えば、ＨＤＰＥなどの１つ以上の材料を含むか、またはそれらから作製される。特定の実施形態では、ドラム支柱は、１８．００インチの幅２６０７、約３．００インチの高さ２６０５、約４．５３インチの高さ２６０６、および約１．００インチの厚さ２６０４のうちの１つ以上を含む寸法を有する。
【０１６１】
特定の実施形態では、ドラム受台溶接物１５０１は、図２７に示されるとおりである。特定の実施形態では、ドラム受台溶接物は、約３３．００インチの幅、約２０．３８インチの長さ、および約２．００インチの厚さのうちの１つ以上を含む寸法を有する。特定の実施形態では、ドラム受台溶接物は、１つ以上の管構造を含む。一例では、そのような管構造のうちの１つ以上は、約２．００インチ×２．００インチ×０．１３インチの管サイズを有する。特定の実施形態では、ドラム受台溶接物は、シャフト２７０５を含む。特定の実施形態では、シャフトは、約１インチの直径および約６．５インチの長さのロッド形状を有する。特定の実施形態では、ドラム受台溶接物は、キャッチプレート２７０６を含む。特定の実施形態では、係止スプリングピン（図１５Ｂに示される）は、キャッチプレートを通ってドラムキャッチ（図１４Ｂに示される）内に通り、ドラム受台アセンブリを定位置に保持し、それが受台枢軸を中心に枢動することを防止する。これは、取り出し中にドラムアセンブリを受容するためにドラム受台アセンブリを安定して保持する（例えば、図４３Ｅ参照）。特定の実施形態では、一旦、ドラムアセンブリ（例えば、ドラム）がドラム受台アセンブリ上に転動されると、ドラムアイドラハブが除去され、ドラムが受台に締結される。次に、ドラム受台アセンブリが、締結されたドラムとともに回転することを可能にするように、係止ピンが引っ張られる。回転されたドラムは、ここで、容器またはコンテナ内に移されることになる濾過された炭素質組成物（例えば、ｒＧＯ）のバッチに対する所定位置にある。特定の実施形態では、ドラム受台溶接物の１つ以上の要素は、例えば、ステンレス鋼などの１つ以上の材料を含むか、またはそれらから作製される。特定の実施形態では、枢動プレートは、約１．２５インチ×３．２５インチ×０．２５インチのサイズを有する。特定の実施形態では、枢動ロックは、約２．００インチ×３．００インチ×０．２５インチのサイズを有する。特定の実施形態では、シャフトは、例えば、ステンレス鋼板を含む材料を含むか、またはそれから作製される。特定の実施形態では、枢動プレートおよび枢動シャフトは、所定長さに切断され、面取り端を有する。特定の実施形態では、１つ以上のジョイントは、溶接され、平滑に研磨される。特定の実施形態では、シャフトは、アイドラシャフトの液滴材料を使用する（例えば、図１７に示される）。ドレンパン溶接物の形状、サイズおよび／または寸法の例は、図２７に示される。
【０１６２】
特定の実施形態では、ドラムアセンブリ（例えば、図１６Ａ〜１６Ｂに示されるドラムアセンブリ）は、スプレーバーアセンブリを含む。特定の実施形態では、スプレーバーアセンブリは、図２８Ａ〜２８Ｃに示されるとおりである。特定の実施形態では、スプレーバーアセンブリは、例えば、第２の反応からの反応生成物（例えば、ｒＧＯ）などの炭素質組成物を分注するために使用される。特定の実施形態では、スプレーバーアセンブリは、ドラムアセンブリの内部空間内に炭素質組成物を分注する。特定の実施形態では、スプレーバーアセンブリは、ドラムアセンブリが回転している間にドラムアセンブリの内部空間内に炭素質組成物を分注する。特定の実施形態では、スプレーバーアセンブリは、ドラムアセンブリが回転していないときにドラムアセンブリの内部空間内に炭素質組成物を分注する。特定の実施形態では、スプレーバーアセンブリは、炭素質組成物を低圧で分注する。特定の実施形態では、低圧は、約５、１０、１５、２０、２５、３０、３５、４０、４５、５０、５５、６０、６５、７０、７５、８０、８５、９０、９５、１００、１１０、１２０、１３０、１４０、１５０、１６０、１７０、１８０、１９０、または２００ＰＳＩ以下である。特定の実施形態では、低圧は、約５、１０、１５、２０、２５、３０、３５、４０、４５、５０、５５、６０、６５、７０、７５、８０、８５、９０、９５、１００、１１０、１２０、１３０、１４０、１５０、１６０、１７０、１８０、１９０、または２００ＰＳＩ以上である。特定の実施形態では、スプレーバーアセンブリは、第２の反応タンクまたは容器に流体連結される（例えば、ドラムシャフトマウントの導管および開口を介して）。特定の実施形態では、スプレーバーアセンブリは、第２の反応の生成物（例えば、ｒＧＯ）を保持するタンクまたは容器に流体連結される。特定の実施形態では、スプレーバーアセンブリは、タンクまたは容器からドラムアセンブリ内に炭素質組成物を能動的にポンプ送出する。特定の実施形態では、スプレーバーアセンブリの操作は、自動化または半自動化される。特定の実施形態では、スプレーバーアセンブリは、スプレーバー２８０１（例えば、図３５に示される）、ドラム軸受プレート２８０２（例えば、図３６Ａに示される）、スプレーバー軸受ハブ２８０３（例えば、図３７に示される）、およびドラムシャフトマウント２８０４（例えば、図３８に示される）を含む。特定の実施形態では、スプレーバーアセンブリは、例えば、ソケットヘッドキャップねじ２８０５、外部スナップリング２８０６、内部保持リング２８０７、ニップル２８０８、スプレー先端２８０９、玉軸受２８１０、ホールプラグ２８１１、エポキシ２８１２（図示せず）、皿ねじ２８１３、ならびに迅速脱着継手２８１４および２８１５から選択された１つ以上の要素を含む。スプレーバーアセンブリの拡大図２８１６もまた図２８Ｂに示される。特定の実施形態では、スプレーバーアセンブリの１つ以上の要素は、例えば、ステンレス鋼、ニッケルめっき鋼および／またはＨＤＰＥなどの１つ以上の材料を含むか、またはそれらから作製される。特定の実施形態では、ニップルは、直径が１／２インチの米国規格管用ねじテーパ（ＮＰＴ）、長さが約６．０インチである。特定の実施形態では、スプレー先端は、５０度のファンを有する３／８インチＮＰＴである。特定の実施形態では、スプレー先端は、少なくとも１０、２０、３０、４０、５０、６０、７０、８０、９０、１００、１１０、１２０、１３０、１４０、１５０、１６０、または１７０度のスプレー角度で材料を分注するように構成される。特定の実施形態では、エポキシは、設置前にねじ山に適用される（例えば、ソケットヘッドキャップねじ２８０５、皿ねじ２８１３および／または任意の他の要素の）。特定の実施形態では、スプレーバーアセンブリは、例えば、ドラムアセンブリの内部内に液体（例えば、水、溶液、洗浄溶液、リンス溶液など）をスプレーするために使用される。特定の実施形態では、スプレーバーアセンブリは、ドラムアセンブリ内に保持された炭素質組成物を洗浄またはリンスするために使用される。特定の実施形態では、スプレーバーアセンブリは、液体を高圧でスプレーする。特定の実施形態では、高圧は、約１０、１５、２０、２５、３０、３５、４０、４５、５０、５５、６０、６５、７０、７５、８０、８５、９０、９５、１００、１１０、１２０、１３０、１４０、１５０、１６０、１７０、１８０、１９０、２００、２５０、３００、３５０、４００、４５０、または５００ＰＳＩ以下である。特定の実施形態では、高圧は、約１０、１５、２０、２５、３０、３５、４０、４５、５０、５５、６０、６５、７０、７５、８０、８５、９０、９５、１００、１１０、１２０、１３０、１４０、１５０、１６０、１７０、１８０、１９０、２００、２５０、３００、３５０、４００、４５０、または５００ＰＳＩ以上である。いくつかの実施形態では、スプレーバーアセンブリは、図２８Ｃに示されるように構成される。いくつかの実施形態では、ドラムアセンブリは、スプレーバーアセンブリと、ドラムキャップ、パッキンナット、パッキンシール、シールハブ、保持リング、軸受、シャフト、またはマウントのうちの１つ以上と、を備える（図２８Ｃ参照）。
【０１６３】
特定の実施形態では、ドラムアセンブリは、炭素質組成物（例えば、ｒＧＯ）の通過を防止するのに十分に小さい孔径を有するドラムメッシュおよび／またはミクロンフィルタを備え、それによって、廃棄生成物、未反応反応成分、および他の望ましくない化合物を含む濾過液がドラムアセンブリを通って流出する（例えば、ドラムアセンブリの下に位置決めされたドレンパン内に流出する）ことを可能にしつつ、炭素質組成物がスプレーバーによって分注された後にドラムアセンブリの内部内に炭素質組成物を保持する。特定の実施形態では、ドラムアセンブリ内に保持された炭素質組成物は、スプレーバーアセンブリからスプレーされた液体によって高圧で洗浄される。特定の実施形態では、スプレーバーアセンブリは、取り出しのためにドラムアセンブリから取り外し可能である。取り外し可能なスプレーバーアセンブリの利点は、例えば、清浄化、詰まりの除去、または交換の容易さを含む。別の利点は、精製された生成物（例えば、電池および／またはコンデンサでの使用に十分な純度および特性のＧＯまたはｒＧＯ）の生成を最大化するように設計された高スループットプロセスが、スプレーバーアセンブリの誤動作の場合のスプレーバーの取り外し、修理、および／または交換がダウンタイムを最小化することを可能にする取り外し可能なスプレーバーアセンブリの使用によって増強されることである。特定の実施形態では、精製された生成物は、乾燥後、少なくとも５０％、６０％、７０％、８０％、９０％、９５％、９６％、９７％、９８％、９９％、または９９．９％の純度（ｗ／ｗ）を有する。
【０１６４】
特定の実施形態では、ドラムアセンブリ（例えば、図１６Ａ〜１６Ｂに示されるドラムアセンブリ）は、ドラムエンドキャップアセンブリを含む。特定の実施形態では、ドラムエンドキャップアセンブリは、図２９Ａ〜２８Ｂに示されるとおりである。特定の実施形態では、ドラムエンドキャップアセンブリは、ドラム軸受プレート２９０１（例えば、図３６に示される）、スプレーバー軸受ハブ２９０２（例えば、図３９に示される）、および／またはドラムシャフトマウント２９０３（例えば、図４０に示される）を含む。特定の実施形態では、ドラム軸受プレート、スプレーバー軸受ハブ、ドラムシャフトマウントは、例えば、ＨＤＰＥなどの１つ以上の材料を含むか、またはそれらから作製される。特定の実施形態では、ドラムエンドキャップアセンブリは、例えば、外部スナップリング２９０４、内部保持リング２９０５、ニップル２８０８、ホールプラグ２９０７、エポキシ２９０９、皿ねじ２９０６、および深溝玉軸受２９０８から選択された１つ以上の要素を含む。特定の実施形態では、ドラムエンドキャップアセンブリの１つ以上の要素は、例えば、ステンレス鋼および／またはニッケルめっき鋼などの１つ以上の材料を含むか、またはそれらから作製される。特定の実施形態では、玉軸受は、密封される。特定の実施形態では、エポキシは、皿ねじ２９０６および／または任意の他の要素の設置前にねじ山に適用される。
【０１６５】
ドラムフレーム１６０１の形状、サイズおよび／または寸法の例は、図３０Ａ〜３０Ｄに示される。特定の実施形態では、ドラムフレームは、ドラムアセンブリに構造的支持を提供する。特定の実施形態では、ドラムフレームは、１つ以上の駆動ホイールと係合するように構成される。特定の実施形態では、ドラムフレームは、１つ以上の駆動ホイールから回転力（例えば、駆動モータを介して回転される駆動シャフト由来の）を受容し、ドラムフレームをその軸を中心に回転させる。特定の実施形態では、ドラムフレームは、１つ以上のアイドラホイールと係合するように構成される。特定の実施形態では、ドラムフレームは、その外面上に１つ以上の駆動ホイールを受容するための溝を備える。溝は、１つ以上の駆動ホイールと位置合わせされた状態でドラムフレームを維持する利点を提供する。特定の実施形態では、駆動ホイールは、摩擦を最大化するように構成される。特定の実施形態では、駆動ホイールは、回転エネルギーの効率的な伝達（例えば、駆動ホイールが転回する際の滑りを最小化する）のためにドラムフレームとの十分な摩擦を生成するように構成される。特定の実施形態では、アイドラホイールは、ドラムフレームとの摩擦を最小化するように構成される。特定の実施形態では、ドラムフレームは、例えば、ＨＤＰＥなどの１つ以上の材料を含むか、またはそれらから作製される。特定の実施形態では、ドラムフレームは、約２．５０インチの厚さを有する。
【０１６６】
ドラム補強材１６０２の形状、サイズおよび／または寸法の例は、図３１に示される。特定の実施形態では、ドラム補強材は、例えば、ＨＤＰＥなどの１つ以上の材料を含むか、またはそれらから作製される。特定の実施形態では、ドラム補強材は、約１インチの直径を有する実質的にロッド様形状を有する（例えば、ロッド形状を有する）。特定の実施形態では、ドラム補強材は、約０．７５インチの厚さを有する。特定の実施形態では、ドラム補強材は、約３０．５０インチの長さ３１０１を有する。特定の実施形態では、ドラム補強材は、ドラムアセンブリに構造的支持を提供する。特定の実施形態では、ドラム補強材は、ドラムメッシュおよび／またはドラムミクロンフィルタに構造的裏材を提供する。特定の実施形態では、ドラム補強材は、ドラムアセンブリの内側に分注された高粘度および／または高圧材料（例えば、ドラムアセンブリの内側の炭素質組成物を洗浄するためにスプレーバーからスプレーされた高圧脱イオン水）に起因する歪曲、破れ、または他の形態の変形を防止するために、ドラムメッシュおよび／またはドラムミクロンフィルタに構造的支持を提供する。特定の実施形態では、１つ以上のドラム補強材は、１つ以上のドラム補強材リングと組み合わせて構造的支持を提供するように構成される。
【０１６７】
ドラム補強材リング１６０３の形状、サイズおよび／または寸法の例は、図３２に示される。特定の実施形態では、ドラム補強材リングは、約２２．７５インチの直径および約０．７５インチの厚さを有する。特定の実施形態では、ドラム補強材リングは、例えば、ＨＤＰＥなどの１つ以上の材料を含むか、またはそれらから作製される。特定の実施形態では、ドラム補強材リングは、ドラムアセンブリに構造的支持を提供する。特定の実施形態では、ドラム補強材リングは、ドラムメッシュおよび／またはドラムミクロンフィルタに構造的支持を提供する。特定の実施形態では、ドラム補強材リングは、ドラムアセンブリの内側に分注された高粘度および／または高圧材料（例えば、ドラムアセンブリの内側の炭素質組成物を洗浄するためにスプレーバーからスプレーされた高圧脱イオン水）に起因する歪曲、破れ、または他の形態の変形を防止するために、ドラムメッシュおよび／またはドラムミクロンフィルタに構造的支持を提供する。特定の実施形態では、１つ以上の補強材リングは、１つ以上のドラム補強材と組み合わせて構造的支持を提供するように構成される。
【０１６８】
ドラムメッシュ１６０４の一例が図３３に示される。特定の実施形態では、ドラムメッシュは、例えば、溶接されたステンレス鋼メッシュを含むか、それから作製される。特定の実施形態では、メッシュは、ロール化前（例えば、円筒形状へのロール化前）に所与のサイズに切断される。特定の実施形態では、メッシュは、例えば、４．０インチ幅のロールによる溶接された０．０６３インチワイヤの１／２インチメッシュＴ３１６である（例えば、ＴＷＰ  ＩＮＣ．製の部品＃００２Ｘ００２ＷＴ０６３０Ｗ４８Ｔ）。特定の実施形態では、ロール化前のメッシュのサイズは、例えば、約３０．５０インチの幅３３０１×約６５．００インチの長さである。特定の実施形態では、ロール状メッシュは、約１９．８８インチの直径および約３０．５０インチの長さを有する。特定の実施形態では、メッシュは、巻かれて圧着された端を有する（例えば、図３３の右下参照）。特定の実施形態では、メッシュは、ロール形状に締結し、平坦メッシュの端を円筒形状に接続するための、巻かれて圧着された端を有する。特定の実施形態では、端は、ロール状メッシュの長さに沿って（円形断面に直角に）巻かれて圧着される。特定の実施形態では、ドラムメッシュは、１つ以上の細孔形状および／または孔径を含む。特定の実施形態では、ドラムメッシュは、任意の好適な細孔形状および／または孔径を有する。特定の実施形態では、孔径は、メッシュ全体を通して可変または一定である。特定の実施形態では、細孔形状は、幾何学的形状を有する。特定の実施形態では、細孔形状は、メッシュ全体を通して可変または一定である。特定の実施形態では、細孔形状は、正方形、円形、楕円形、矩形、菱形または他の幾何学的形状を含む（例えば、メッシュが平坦かつ巻かれていないとき）。
【０１６９】
特定の実施形態では、ドラムミクロンフィルタ（例えば、図３４に示される）は、ステンレス鋼織組織を含むか、またはそれから作製される。特定の実施形態では、円筒形状にロール化される前の鋼織組織の切断サイズは、約３０．５０インチ×約６５．００インチの長さである。特定の実施形態では、フィルタは、ロール状メッシュの長さに沿った（円形断面に直角）継目で約２．０インチの重なりを有する。特定の実施形態では、ロール状フィルタは、約１９．８１インチの直径および約３０．５０インチの長さを有する。特定の実施形態では、ミクロンフィルタの厚さは、例えば、約０．３０インチである。特定の実施形態では、ミクロンフィルタは、１つ以上の細孔形状および／または孔径を含む。特定の実施形態では、ミクロンフィルタの細孔形状および／または孔径は、任意の好適な形状および／または孔径である。特定の実施形態では、孔径は、メッシュ全体を通して可変または一定である。特定の実施形態では、孔径は、約１ミクロン〜約３ミクロンの幅、長さ、直径および／または対角線を含む。特定の実施形態では、細孔形状は、任意の幾何学的形状である。特定の実施形態では、細孔形状は、メッシュ全体を通して可変または一定である。特定の実施形態では、細孔形状は、例えば、正方形、円形、楕円形、矩形、菱形または他の幾何学的形状を含む（例えば、メッシュが平坦かつ巻かれていないとき）。
【０１７０】
スプレーバー２８０１の形状、サイズおよび／または寸法の例は、図３５に示される。特定の実施形態では、スプレーバーは、例えば、ＨＤＰＥを含む１つ以上の材料を含むか、またはそれらから作製される。特定の実施形態では、スプレーバーは、材料（例えば、液体、洗浄液、炭素質組成物）を分注するための１つ以上の開口部２８０９（例えば、スプレー先端）を備える。特定の実施形態では、スプレーバーは、材料を分注するための少なくとも１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、または２０個の開口部を備える。特定の実施形態では、スプレーバーは、液体および／または炭素質組成物を輸送するための１つ以上の内部チャネル３５０３を備える。特定の実施形態では、スプレーバーは、約３２．３８インチの長さ３５０１および約３．１２インチの高さ３５０２のうちの１つ以上を含む寸法を有する。
【０１７１】
ドラム軸受プレート２８０２の形状、サイズおよび／または寸法の例は、図３６Ａに示される。特定の実施形態では、ドラム軸受プレートは、例えば、ＨＤＰＥを含む１つ以上の材料を含むか、またはそれらから作製される。特定の実施形態では、ドラム軸受プレートは、約１９．００インチの直径、約１インチの厚さ３６０２、および約４．３１９インチの内径３６０１のうちの１つ以上を含む寸法を有する。
【０１７２】
スプレーバー軸受ハブ２８０３の形状、サイズおよび／または寸法の例は、図３７に示される。特定の実施形態では、スプレーバー軸受ハブは、例えば、ＨＤＰＥを含む１つ以上の材料を含むか、またはそれらから作製される。特定の実施形態では、スプレーバー軸受ハブは、約３．８６インチの直径３７０１、約３．５４３インチの直径３７０２、約３．３１６インチの直径３７０４、約１．５６３インチの幅３７０５、および約１．００インチの厚さ３７０３のうちの１つ以上を含む寸法を有する。特定の実施形態では、スプレーバー軸受ハブは、１つ以上の開口部３７０６を有する。
【０１７３】
ドラムシャフトマウント２８０４の形状、サイズおよび／または寸法の例は、図３８に示される。特定の実施形態では、ドラムシャフトマウントは、ドラムシャフト支持体上に着座する。特定の実施形態では、ドラムシャフトマウントは、ドラムシャフトマウントのアイドラ側（ドレンパンおよび／またはドラムの内部から離れて面する）で導管、管、または入力（図２８Ａの２８０８）を受容するための開口３８０１を備える。特定の実施形態では、導管、管、または入力は、ニップルである。特定の実施形態では、導管は、ドラムシャフトマウントの開口を通ってスプレーバーアセンブリに（例えば、スプレーバーアセンブリのスプレーバー２８０１内に）進む材料（例えば、液体）の流れを受容するように構成される。特定の実施形態では、導管は、ドラムアセンブリ内への低圧流（例えば、ｒＧＯなどの炭素質組成物の）を受容する。特定の実施形態では、導管は、ドラムアセンブリ内への高圧流（例えば、脱イオン水またはいくつかの他の洗浄液の）を受容する。いくつかの実施形態では、ドラムシャフトマウントは、２つの開口を備え、各開口は、材料の流れを受容する導管を受容する。特定の実施形態では、２つの開口は、高圧導管および低圧導管を受容する。特定の実施形態では、導管は、材料の供給源（例えば、洗浄液を保持するタンクまたは炭素質組成物を保持するタンク）と連結するように構成される。特定の実施形態では、材料は、ポンプを使用して、重力によって、または任意の他の方法によって、供給源からスプレーバーアセンブリまたはスプレーバーに移される。特定の実施形態では、ドラムシャフトマウントは、１つ以上のスプレーバー２８０１と係合される。特定の実施形態では、導管２８０８は、迅速脱着継手２８１４と連結するように構成される。迅速脱着継手と連結するように構成された導管の利点は、それが、いかなる材料の供給源も導管に連結されていないときに導管が密封されることを可能にすることである。例えば、操作中ではない反応フィルタは、材料の供給源に連結される必要がない。別の例として、特定の実施形態では、炭素質組成物のバッチがドラムアセンブリ内に既に導入されており、洗浄サイクルを受けているとき、炭素質組成物を受容するように構成された導管は、炭素質組成物の供給源に連結される必要がない。特定の実施形態では、単一導管が、炭素質組成物および洗浄液（例えば、脱イオン水）の両方を受容するように構成される。例えば、一実施形態では、単一導管が、スプレーバーアセンブリのスプレーバーを介してドラムアセンブリの内側に分注される炭素質組成物の供給源からの材料を受容し、次いで、その導管は、その後の清浄化サイクル中にドラムの内側に分注される脱イオン水の供給源に連結される。特定の実施形態では、ドラムシャフトマウントは、外部スナップリング２８０６、スプレーバー軸受ハブ２８０３、玉軸受２８１０（例えば、深溝玉軸受）、および内部保持リング２８０７を介してスプレーバー２８０１と係合される（例えば、図２８Ａおよび２８Ｃに示される）。特定の実施形態では、ドラムシャフトマウントは、例えば、ＨＤＰＥを含む１つ以上の材料を含むか、またはそれらから作製される。特定の実施形態では、ドラムシャフトマウントは、厚さが約２インチである。
【０１７４】
スプレーバー軸受ハブ２９０２の形状、サイズおよび／または寸法の例は、図３９に示される。特定の実施形態では、スプレーバー軸受ハブは、例えば、ＨＤＰＥを含む１つ以上の材料を含むか、またはそれらから作製される。特定の実施形態では、スプレーバー軸受ハブは、厚さが約１インチである。図３９は、ハブのアイドラ側を示す。特定の実施形態では、ハブの流体側は、アイドラ側と鏡像の形状および／またはサイズである。
【０１７５】
ドラムシャフトマウント２９０３の形状、サイズおよび／または寸法の例は、図４０に示される。特定の実施形態では、ドラムシャフトマウント２９０３は、導管および／または材料（例えば、洗浄液および／または炭素質組成物）の供給源を受容するための１つ以上の開口を含まない。特定の実施形態では、ドラムシャフトマウント２９０３は、他方のドラムシャフトマウント２８０４（１つ以上の開口を備える）とは反対側のドラムアセンブリ上に位置する。特定の実施形態では、ドラムシャフトマウントは、例えば、ＨＤＰＥを含む１つ以上の材料を含むか、またはそれらから作製される。特定の実施形態では、ドラムシャフトマウントは、厚さが約２インチである。図３９は、マウントのアイドラ側を示す。特定の実施形態では、マウントの流体側は、アイドラ側の鏡像の形状および／またはサイズである。いくつかの場合におけるｒＧＯ／グラフェンの第２の反応フィルタの構造要素およびそれらの相互関係の詳細は、図４３Ａ〜４３Ｆおよび／または表３に説明される。いくつかの場合、ｒＧＯ／グラフェンの第２の反応フィルタ（図４３Ａ〜４３Ｆに示される）の動作の例示的な手順は、図４２に示される。図４２に示されるように、取り出し手順は、流体ラインを迅速脱着するステップと、蓋を開くステップと、ドラム支持体を上昇および係止させるステップと、ドラムを支持受台上に転動させるステップと、ドラムアイドラハブを除去するステップと、ドラムを受台に締結するステップと、係止ピンを引っ張り、受台を回転させるステップと、係止ピンを回転位置に係合するステップと、スプレーバーアセンブリを取り外すステップと、グラフェンを取り出すステップと、のうちのいずれかを含み得る。特定の実施形態では、第２の反応フィルタの操作および取り出しは、自動化または半自動化される。
【０１７６】
いくつかの実施形態では、ｒＧＯ／グラフェンの第２の反応フィルタ（あるいは、本明細書では頂部アセンブリとして）（例えば、図４３Ａ〜４３Ｆに示される）は、筐体４３１８および／または制御筐体４３１９を含む。特定の実施形態では、筐体４３１８および／または制御筐体４３１９は、その中に制御ユニットを収容または取り囲む。特定の実施形態では、制御ユニットおよび／またはその筐体は、頂部アセンブリの１つ以上の要素に物理的に取り付けられる。あるいは、他の実施形態では、制御ユニットおよび／またはその筐体は、頂部アセンブリから遠隔に位置する。特定の実施形態では、制御ユニットは、操作（例えば、機械的操作）を制御するために頂部アセンブリの１つ以上の要素に電気的または電子的に接続される。特定の実施形態では、制御ユニットは、例えば、濾過ステップおよび／もしくは反応、ならびに／または頂部アセンブリの取り出しを制御する。特定の実施形態では、頂部アセンブリの取り出しは、自動化される。特定の実施形態では、制御ユニットおよび頂部アセンブリは、有線または無線接続を介して通信する、および／または接続される。特定の実施形態では、制御ユニットは、ユーザインターフェースを含み、これは、ユーザがインターフェースで入力を入力することを可能にする。特定の実施形態では、制御ユニットは、頂部アセンブリを制御するために、プロセッサを備えるデジタル処理デバイスを含む。特定の実施形態では、制御ユニットは、デジタル処理デバイスによって埋め込まれ、実行可能である１つ以上のソフトウェアモジュールを含む（例えば、頂部アセンブリの１つ以上の要素を制御するために）。特定の実施形態では、制御ユニットは、非一時的コンピュータ可読媒体、インターネット、クラウド、モバイルアプリケーションなどからデータを受信するために、電子インターフェースを含む。特定の実施形態では、制御ユニットは、デジタルディスプレイを含む。特定の実施形態では、デジタルディスプレイは、第２の反応フィルタの機能および／または第２の反応フィルタの制御に関する情報を表示する。特定の実施形態では、制御ユニットは、第２の反応フィルタをオンおよび／またはオフに切り替えるためのオン／オフスイッチを含む。特定の実施形態では、制御ユニットは、第２の反応フィルタの１つ以上の要素を制御するための事前にプログラムされたプロトコルを含む。特定の実施形態では、制御ユニットは、清浄化プロトコル（例えば、ユーザ定義済みプロトコルまたは所定のプロトコル）を実行するために第２の反応フィルタを動作させる。特定の実施形態では、清浄化プロトコルは、いくつかの洗浄サイクルを含む。特定の実施形態では、清浄化プロトコルは、少なくとも１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、または２０回の洗浄サイクルを含む。特定の実施形態では、洗浄サイクルは、少なくとも１０％、２０％、３０％、４０％、５０％、６０％、７０％、８０％、９０％、９５％、または９９％の洗浄液がドラムアセンブリの内部から流出したときに、ドラムアセンブリおよび端内に洗浄液を分注することで開始する。特定の実施形態では、洗浄サイクルは、スピンサイクル（例えば、スピン乾燥サイクル）を含み、ドラムアセンブリは、遠心力を使用してドラムアセンブリの内部から洗浄液を流出させるために、洗浄液を分注せずに回転する。特定の実施形態では、各洗浄サイクルは、例えば、使用される洗浄液（例えば、脱イオン水）の量、各洗浄サイクルの長さ、洗浄サイクルの回数、ドラムの回転速度、洗浄液が分注される圧力、およびスプレーバーアセンブリが洗浄液を分注する方向（例えば、１２時、３時、６時、９時など）などの特定の特性に従って構成される。特定の実施形態では、そのような要素は、限定されるものではないが、モータ、ドライバ、ドラムシャフト、アイドラシャフト、駆動シャフト、アイドラホイール、駆動ホイール、スプレーバーアセンブリ、受台枢動アセンブリ、ドラム受台アセンブリ、蓋、フレームアセンブリ、駆動ベルト、またはそれらの任意の組み合わせを含む。
【０１７７】
いくつかの実施形態では、ｒＧＯ／グラフェンの第２の反応フィルタ（例えば、図４３Ａ〜４３Ｆに示される）は、図４５に示されるようにカバーアセンブリを含む。特定の実施形態では、カバーアセンブリは、例えば、ハンドル４５０５、２個のボルトフランジ軸受４５０６、ナット（４５０７、４５１０）、平ワッシャ（４５０８、４５０９）、および皿ねじ４５１１などの、表３に列挙された１つ以上の構造要素を含む。特定の実施形態では、カバーアセンブリは、前方蓋溶接物４５０２および後方蓋溶接物４５０１を備える（例えば、図４５に示される）。特定の実施形態では、カバーアセンブリは、フード枢動シャフト４５０４およびフード枢動プレート４５０３を備え、これらは、前方蓋溶接物が後方蓋溶接物に対して回転することを可能にすることを助ける。特定の実施形態では、フード枢動シャフト４５０４は、約１．７５インチの長さを有する。特定の実施形態では、フード枢動プレート４５０３は、約２．７５インチの直径および約０．１２５インチの厚さを有する。
【０１７８】
いくつかの実施形態では、ｒＧＯ／グラフェンの第２の反応フィルタは、スプラッシュガードを備える。特定の実施形態では、スプラッシュガードは、約３７．７５インチの幅および約７．３０インチの高さのうちの１つ以上を含む寸法を有する。
【０１７９】
いくつかの実施形態では、拡縮可能な反応器４４００は、図４４に示されるようにＧＯおよび／またはｒＧＯを作製するために使用される。特定の実施形態では、反応器は、第１の反応反応器である（例えば、第１の反応を実装するために使用される）。特定の実施形態では、反応器は、自動化または半自動化される（例えば、ＧＯおよび／またはｒＧＯを作製するために）。特定の実施形態では、反応器およびその構成要素は、ＧＯおよび／またはｒＧＯを作製するために、マイクロ規模のサイズから大規模サイズまで拡縮される（例えば、本明細書の他の箇所に説明されるように）。特定の実施形態では、拡縮可能な反応器は、２つ以上の（複数の）ユニット（例えば、反応ポットまたは反応容器を含む）４４０１を含む。特定の実施形態では、反応器は、１〜１８個の容器を含む。特定の実施形態では、反応器は、１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、２０、２１、２２、２３、２４、２５、２６、２７、２８、２９、または３０個のユニットを備える。特定の実施形態では、反応器は、少なくとも１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、２０、２１、２２、２３、２４、２５、２６、２７、２８、２９、または３０個のユニットを備える。特定の実施形態では、反応器は、例えば、従来の反応器よりも少なくとも約１６倍優れた容量、速度またはスループットでＧＯおよび／またはｒＧＯを生成するように構成される。特定の実施形態では、各ユニット４４０１は、撹拌機およびミキサボウル（例えば、約２０クォート〜約３２０クォートのサイズ／容積を有する）を含むミキサ４４０３を備える。特定の実施形態では、反応器は、ユニット４４０１の各々に接続される（例えば、それらと連結および／または流体連通する）タンク４４０２（例えば、約１００ガロン〜約３０００ガロンのサイズ／容量を有する）を含む。特定の実施形態では、反応器は、１つ以上の通気ポート（例えば、通気入口および通気出口）を備える。特定の実施形態では、反応器は、ミキサまたはミキサシステムを備え、ミキサシステムは、モータおよび撹拌機を備える。特定の実施形態では、撹拌機および／またはミキサは、反応器から上昇および／または下降されるように構成される。特定の実施形態では、反応器は、反応器の底端に、タンク４４０２と流体連通であるポートを備える。特定の実施形態では、ポートは、タンク内に直接注ぐ。特定の実施形態では、ポートは、反応器の内容物をタンク内に輸送する導管に連結される。特定の実施形態では、導管は、ステンレス鋼を含むか、またはそれから作製される。特定の実施形態では、反応器および／またはその構成要素は、自己清浄化する（例えば、清浄化が最小限の手動介在および／または手動介在の必要性なしで自動的に実施されるように）。
【０１８０】
いくつかの実施形態では、システムは、図４７に示されるように炭素質組成物を処理するために使用される。特定の実施形態では、システムは、炭素質組成物の酸化形態を作製するために第１の反応を実行するための第１の反応システムまたは装置、炭素質組成物の酸化形態を濾過するための第１の反応フィルタ、炭素質組成物の還元形態を作製するために第２の反応を実行するための第２の反応システムまたは装置、炭素質組成物の還元形態を濾過するための第２の反応フィルタ、またはそれらの任意の組み合わせを備える。特定の実施形態では、システムは、第１の反応システムまたは装置を備える。特定の実施形態では、第１の反応システムまたは装置は、炭素質組成物を保持するための反応容器を備える。特定の実施形態では、反応容器は、タンクの内側の条件を測定するための１つ以上のセンサを備える。特定の実施形態では、反応容器は、温度計または温度センサを備える。特定の実施形態では、温度計または温度センサは、反応温度および／または反応容器の内側の温度変化率の決定を可能にする。別の例として、特定の実施形態では、反応容器は、ｐＨセンサを備える。別の例として、特定の実施形態では、反応容器は、塩濃度センサを備える。特定の実施形態では、第１の反応システムまたは装置は、第１の反応ミキサアセンブリ４７０２を備える。特定の実施形態では、第１の反応ミキサアセンブリ４７０２は、第１の反応前、反応中、および／または反応後に炭素質組成物を撹拌または混合する。特定の実施形態では、第１の反応システムまたは装置は、タンク４７０１を備える。特定の実施形態では、第１の反応容器の内側の炭素質組成物は、タンク４７０１に移される。
【０１８１】
特定の実施形態では、オーガフィード（または反応容器および／またはタンク内に供給される材料の任意の他の供給源）は、反応容器および／またはタンクの取入口内に材料を分注する。さらなる実施形態では、取入口は、材料を受容し、材料は、次いで、反応容器および／またはタンクの内部内に分注される。いくつかの実施形態では、反応システムは、材料（例えば、反応物、成分、反応停止反応剤など）を受容するための１つ以上の取入口を備える１つ以上の反応容器および／またはタンクを備える。特定の実施形態では、第１の反応容器は、タンク４７０１と流体連通である。特定の実施形態では、第１の反応システムまたは装置は、氷オーガフィード４７０３を備える。特定の実施形態では、氷オーガフィード４７０３は、第１の反応前、反応中および／または反応後にタンク４７０１内に氷（例えば、取入口を介して）を分注する。特定の実施形態では、氷オーガフィード４７０３は、第１の反応を反応停止させるようにタンク内に氷を分注する。特定の実施形態では、氷オーガフィード４７０３は、特定の温度または温度範囲まで反応温度を低下させるようにタンク内に氷を分注する。特定の実施形態では、氷オーガフィード４７０３は、約０℃、１℃、２℃、３℃、４℃、６℃、８℃、１０℃、１５℃、２０℃、２５℃、３０℃、３５℃、４０℃、４５℃、５０℃、５５℃、６０℃、６５℃、７０℃、７５℃、８０℃、８５℃、９０℃、９５℃、または１００℃以下の温度まで反応温度を低下させるようにタンク内に氷を分注する。特定の実施形態では、氷オーガフィード４７０３は、約０℃、１℃、２℃、３℃、４℃、６℃、８℃、１０℃、１５℃、２０℃、２５℃、３０℃、３５℃、４０℃、４５℃、５０℃、５５℃、６０℃、６５℃、７０℃、７５℃、８０℃、８５℃、９０℃、９５℃、または１００℃まで反応温度を低下させるようにタンク内に氷を供給する。特定の実施形態では、氷オーガフィード４７０３は、特定の温度または温度範囲で反応温度を維持するようにタンク内に氷を分注する。特定の実施形態では、氷オーガフィード４７０３は、約０℃、１℃、２℃、３℃、４℃、６℃、８℃、１０℃、１５℃、２０℃、２５℃、３０℃、３５℃、４０℃、４５℃、５０℃、５５℃、６０℃、６５℃、７０℃、７５℃、８０℃、８５℃、９０℃、９５℃または約１００℃で反応温度を維持するようにタンク内に氷を分注する。特定の実施形態では、氷オーガフィード４７０３は、タンク内で生じる発熱反応によって引き起こされる温度上昇を防止、低減または相殺するようにタンク内に氷を分注する。特定の実施形態では、氷オーガフィード４７０３は、自動化または半自動化される。いくつかの実施形態では、材料（例えば、氷、過マンガン酸カリウム、アスコルビン酸ナトリウム、過酸化水素、または他の反応物もしくは材料）は、オーガフィードではないフィードを使用して分注される。一例として、管チェーンコンベヤがオーガフィードの代わりに使用される。
【０１８２】
いくつかの実施形態では、水冷ユニット（水分注ユニットとも称される）が、例えば、水などの、ユニット内に貯蔵された液体の温度を制御または調節するために提供される。いくつかの実施形態では、ユニットは、液体の温度を冷却または低下させるように構成される。いくつかの実施形態では、ユニットは、例えば、０℃、１℃、２℃、３℃、４℃、６℃、８℃、１０℃、１５℃、２０℃、２５℃、３０℃、３５℃、４０℃、４５℃、５０℃、５５℃、６０℃、６５℃、７０℃、７５℃、８０℃、８５℃、９０℃、９５℃、または１００℃などの目標閾値以下に液体の温度を維持するように構成される。いくつかの実施形態では、閾値は、約０℃、１℃、２℃、３℃、４℃、６℃、８℃、１０℃、１５℃、２０℃、２５℃、３０℃、３５℃、４０℃、４５℃、５０℃である。いくつかの実施形態では、水冷ユニットは、液体、例えば、水を貯蔵するための内側空間を備える。いくつかの実施形態では、水冷ユニットは、反応容器および／またはタンクに流体連結される。いくつかの実施形態では、水冷ユニットは、水冷ユニットの内部からの熱利得および／または熱損失を低減するように断熱される。いくつかの実施形態では、水冷ユニットは、氷（例えば、角氷および／または氷水もしくは氷片などの固体の氷）を受容するように構成される。いくつかの実施形態では、水冷ユニットは、氷がユニットの内部内に分注されることを可能にする１つ以上の開口部および／または入口（閉鎖および／またはカバーされ得る）を備える。いくつかの実施形態では、水冷ユニットは、冷水、氷および／または氷水を含む。いくつかの実施形態では、水冷ユニットは、水を貯蔵し、水を目標温度以下に維持するように構成される。いくつかの実施形態では、水冷ユニットは、冷却されるか、または冷却ユニットに連結される。いくつかの実施形態では、水冷ユニットは、ユニットおよび／またはユニットの内部を冷却するための冷却コイルを備える。いくつかの実施形態では、水冷ユニットは、温度センサなどの少なくとも１つのセンサを備える。いくつかの実施形態では、水冷ユニットは、例えば、反応の反応停止を支援するために、タンク内に水を分注するように構成される。いくつかの実施形態では、水冷ユニットは、水冷ユニットからタンク内への水の追加速度を制御するために、反応システムからのセンサ信号（例えば、タンクおよび水冷ユニット内のセンサからの温度読み取り値）を統合する制御ユニットに連結される。いくつかの実施形態では、制御ユニットは、タンク内および／または反応混合物／炭素質組成物中の目標温度を維持する（または目標温度以下に温度を保つ）ための目標追加速度でタンク内に水を分注するように水冷ユニットに命令するように構成される。いくつかの実施形態では、制御ユニットは、タンク内に水を追加するように水冷ユニットに命令し、かつ同時にタンク内に反応成分／生成物（例えば、酸化グラフェンを含む炭素質組成物）を追加するように反応容器に命令するように構成される。いくつかの実施形態では、制御ユニットは、目標温度閾値以下である温度を達成するために、タンク内への水および反応成分／生成物の両方の追加速度を制御する。いくつかの実施形態では、水冷ユニットは、反応ミキサ内に水を分注するように構成される。
【０１８３】
特定の実施形態では、タンク、反応器、容器またはユニット内に材料を移動させる、および／または分注するための１つ以上の装置またはシステムは、例えば、コンベヤ（例えば、フレキシブルスクリューコンベヤ、ソリッドコアスクリューコンベヤ、オーガコンベヤ、ベルトコンベヤなど）などが使用される。いくつかの実施形態では、タンク内に材料を移動させる、および／または分注するための装置またはシステムは、貯蔵ユニット（例えば、脱イオン水保持タンク４７０６、酸保持タンク４７０７、氷貯蔵ユニット、過マンガン酸カリウム貯蔵ユニットなど）から第１の反応容器、第１の反応タンク（例えば、第１の反応を反応停止させるための）、第１の反応フィルタ、第２の反応システム、または第２の反応フィルタに該材料を輸送するためのコンベヤを備える。一例では、氷は、貯蔵ユニットから第１の反応システムまたは装置のタンクの氷フィード（例えば、氷オーガフィード４７０３）に輸送される。いくつかの実施形態では、コンテナは、炭素質組成物４７０４を含む。特定の実施形態では、反応容器は、過マンガン酸カリウムを受容するための取入口を備える。特定の実施形態では、反応容器は、硫酸を受容するための取入口を備える。特定の実施形態では、反応容器は、炭素質組成物（例えば、グラファイト供給原料）を受容するための取入口を備える。特定の実施形態では、コンテナは、予備混合されたグラファイトおよび硫酸を含む炭素質組成物４７０４を含む。特定の実施形態では、グラファイトおよび硫酸は、タンク４７０１内に導入される前に予備混合される。炭素質組成物（例えば、グラファイトおよび硫酸）を予備混合する１つの利点は、反応温度および／または反応速度の変動を抑制することである。未混合または不均質に混合された成分は、反応が開始したときに組成物全体を通して反応温度および／または反応速度の変動をもたらし得る。例えば、特定の実施形態では、未混合グラファイトおよび硫酸を含む第１の反応容器に触媒の過マンガン酸カリウムを追加することは、いくつかの場所で高い反応温度および／または反応速度をもたらすとともに、別の場所で反応活性の低下をもたらす。特定の実施形態では、グラファイトおよび硫酸を含む炭素質組成物は、反応容器、または代替的に別のコンテナ４７０４内で予備混合される。特定の実施形態では、例えば、過マンガン酸カリウムなどの触媒は、反応容器の内側の反応を触媒するために、予備混合されたグラファイトおよび硫酸に加えられる。特定の実施形態では、予備混合は、所与のバッチの反応（例えば、第１の反応）中の反応温度および／または反応速度の変動を抑制する。特定の実施形態では、予備混合は、別個のバッチ間の反応温度および／または反応速度の変動を抑制する。いくつかの実施形態では、別の触媒が、過マンガン酸カリウムと置換される（例えば、鉄酸カリウムＫ２ＦｅＯ４）。特定の実施形態では、別の触媒が、本明細書に説明されるシステム、装置および方法のいずれかで過マンガン酸カリウムと置換される。特定の実施形態では、装置は、触媒オーガフィード（例えば、過マンガン酸カリウムオーガフィード４７０５）を備える。特定の実施形態では、過マンガン酸カリウムオーガフィード４７０５は、第１の反応前、反応中および／または反応後に、反応容器内に（例えば、第１の反応が反応容器内で起こり、タンク内で反応停止される場合）、またはタンク４７０１内に（例えば、第１の反応および反応停止の両方がタンク内で起こる場合）過マンガン酸カリウムを供給または分注する。特定の実施形態では、過マンガン酸カリウムオーガフィード４７０５は、分注される過マンガン酸カリウムの量の変動を可能にする。特定の実施形態では、過マンガン酸カリウムオーガフィード４７０５は、自動化または半自動化される。特定の実施形態では、過マンガン酸カリウムオーガフィード４７０５は、中央制御ユニットによって手動および／または自動で制御される。特定の実施形態では、過マンガン酸カリウムオーガフィード４７０５は、特定の反応温度（例えば、第１の反応用の反応容器内側の温度）または反応速度を維持するのに好適な速度で反応容器内に、またはタンク４７０１内に過マンガン酸カリウムを供給するように構成される（例えば、手動または自動）。特定の実施形態では、過マンガン酸カリウムオーガフィード４７０５は、反応温度を特定の温度未満に保つのに好適な速度で過マンガン酸カリウムを供給するように構成される。特定の実施形態では、過マンガン酸カリウムオーガフィード４７０５は、反応温度が温度閾値未満であるときに過マンガン酸カリウムが分注される速度を上昇させるように構成される。特定の実施形態では、過マンガン酸カリウムオーガフィード４７０５は、反応温度が温度閾値を上回るときに過マンガン酸カリウムが分注される速度を低下させるように構成される。特定の実施形態では、温度閾値は、約０℃、１℃、２℃、３℃、４℃、６℃、８℃、１０℃、１５℃、２０℃、２５℃、３０℃、３５℃、４０℃、４５℃、５０℃、５５℃、６０℃、６５℃、７０℃、７５℃、８０℃、８５℃、９０℃、９５℃または１００℃である。特定の実施形態では、過マンガン酸カリウムオーガフィード４７０５は、反応温度が閾値変化率未満で上昇しているときに過マンガン酸カリウムがタンク４７０１内に分注される速度を上昇させるように構成される。特定の実施形態では、過マンガン酸カリウムオーガフィード４７０５は、反応温度が閾値変化率を上回って上昇しているときに過マンガン酸カリウムがタンク４７０１内に分注される速度を低下させるように構成される。特定の実施形態では、閾値温度変化率は、約０．１、０．２、０．３、０．４、０．５、０．６、０．７、０．８、０．９、１．０、１．１、１．２、１．３、１．４、１．５、１．６、１．７、１．８、１．９、２．０、２．１、２．２、２．３、２．４、２．５、２．６、２．７、２．８、２．９、３．０、３．１、３．２、３．３、３．４、３．５、３．６、３．７、３．８、３．９、４．０、４．１、４．２、４．３、４．４、４．５、４．６、４．７、４．８、４．９、５．０、６．５、７．０、７．５、８．０、８．５、９．０、９．５、１０．０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、または２０℃／分（℃／ｍｉｎ）である。
【０１８４】
いくつかの実施形態では、図４７に示されるシステムは、炭素質組成物（例えば、酸化グラフェン）の酸化形態を濾過するための第１の反応フィルタ（例えば、第１の反応フィルタシステムまたは第１の反応濾過システムもしくは装置）を備える。特定の実施形態では、第１の反応フィルタは、第１の反応（例えば、ＧＯを発生させる酸化反応）の生成物を濾過する。特定の実施形態では、第１の反応フィルタは、濾過膜を備える。
【０１８５】
いくつかの実施形態では、図４７に示されるシステムは、炭素質組成物の還元形態（例えば、ｒＧＯ）を発生させるために第２の反応を実行するための第２の反応システムまたは装置を備える。特定の実施形態では、第２の反応システムまたは装置は、第２の反応タンク、ミキサもしくはミキサシステム、加熱構成要素、過酸化水素フィード、アスコルビン酸ナトリウムフィード、またはそれらの任意の組み合わせを備える。特定の実施形態では、第２の反応タンクは、炭素質組成物を含む。特定の実施形態では、第２の反応システムまたは装置は、加熱されたタンク４７０９を備える（例えば、熱は、加熱構成要素によって提供される）。特定の実施形態では、ミキサまたはミキサシステムは、本明細書の他の箇所に説明される任意の他のミキサまたはミキサシステムと同等の様式でタンクの内容物（例えば、炭素質組成物および任意の他の反応物または反応成分）を撹拌および／または混合する。特定の実施形態では、加熱構成要素は、第２の反応温度を上昇させるためにタンクを加熱する。特定の実施形態では、加熱構成要素は、少なくとも約３０℃、３５℃、４０℃、４５℃、５０℃、５５℃、６０℃、６５℃、７０℃、７５℃、８０℃、８５℃、９０℃、９５℃または１００℃にタンクを加熱するように構成される。特定の実施形態では、加熱構成要素は、少なくとも約３０℃、３５℃、４０℃、４５℃、５０℃、５５℃、６０℃、６５℃、７０℃、７５℃、８０℃、８５℃、９０℃、９５℃または１００℃の温度を維持するためにタンクを加熱するように構成される。特定の実施形態では、過酸化水素フィードは、特定の速度または量で過酸化水素を分注するように構成される。特定の実施形態では、アスコルビン酸ナトリウムフィードは、特定の速度または量で過酸化水素を分注するように構成される。特定の実施形態では、過酸化水素フィードおよびアスコルビン酸ナトリウムフィードは、ＧＯ１ｋｇあたり約２０Ｌの３０％過酸化水素（１００リットルの溶液中）、およびＧＯ１ｋｇあたり約４．９５ｋｇのアスコルビン酸ナトリウム（アスコルビン酸のナトリウム塩）（１００リットルの溶液中）を分注するように構成される。
【０１８６】
いくつかの実施形態では、図４７に示されるシステムは、炭素質組成物（例えば、ｒＧＯ）の還元形態の濾過を実行するための第２の反応フィルタ４７０８（例えば、第２の反応フィルタシステムまたは第２の反応濾過システム）を備える。特定の実施形態では、第２の反応フィルタ４７０８は、本明細書の他の箇所に説明されるように様々な構成要素を備える。いくつかの実施形態では、第２の反応フィルタ４７０８は、ドラムアセンブリおよびスプレーバーアセンブリのうちの１つ以上を備える。特定の実施形態では、スプレーバーアセンブリは、ドラムアセンブリ内で１つ以上の材料（例えば、液体、固体、懸濁物、混合物など）を分注するための１つ以上の開口部（例えば、ノズルまたはスプレー先端）を含むスプレーバーを備える。特定の実施形態では、スプレーバーは、ドラムアセンブリの内部内に実質的に位置決めされる。特定の実施形態では、スプレーバーは、ドラムアセンブリの内部内で材料を分注するように位置決めされる。特定の実施形態では、スプレーバーは、ドラムアセンブリ内で炭素質組成物（例えば、ｒＧＯ）を分注するように構成される。特定の実施形態では、スプレーバーアセンブリは、炭素質組成物を低圧で分注するように構成される。特定の実施形態では、スプレーバーアセンブリは、炭素質組成物を洗浄および／または精製するためのドラムアセンブリ内で液体（例えば、脱イオン水保持タンク４７０６からの脱イオン水）を分注するように構成される。特定の実施形態では、スプレーバーアセンブリが、液体を高圧でスプレーすることによって液体を分注するように構成される（例えば、炭素質組成物をリンスするために）。特定の実施形態では、高圧は、低圧よりも高い圧力であり、炭素質組成物は、高圧で分注される液体と比較して低圧で分注される。特定の実施形態では、スプレーバーアセンブリは、１つ以上のスプレーバー（例えば、図２８Ａのスプレーバー２８０１）を備える。特定の実施形態では、スプレーバーアセンブリは、少なくとも２、３、４、５、６、７、８、９、または１０個のスプレーバーを備える。特定の実施形態では、スプレーバーは、１つ以上の材料を分注するための１つ以上の開口部（例えば、ノズル、スプレー先端２８０９など）を備える。特定の実施形態では、スプレーバーは、炭素質組成物を分注するための一組の開口部を備える。特定の実施形態では、スプレーバーは、液体を分注するための一組の開口部を備える。特定の実施形態では、スプレーバーは、炭素質組成物を分注する（例えば、低圧で）ための第１の一組の開口部および液体を分注する（例えば、高圧で）ための第２の一組の開口部を備える。特定の実施形態では、ドラムアセンブリの内部は、固体および／または液体粒子がドラムアセンブリの内部から出ることを防止するように実質的に閉鎖される。例えば、特定の実施形態では、ドラムアセンブリの内部は、実質的に閉鎖され、アセンブリは、不純物、反応副生成物、および／または廃棄物が通過することを可能にしつつ、ドラムアセンブリ内の炭素質組成物の還元形態を保持するのに好適な孔径を含むドラムメッシュおよび／またはドラムミクロンフィルタを備える。いくつかの実施形態では、第２の反応フィルタは、ドラムアセンブリの外部からの液体を分注するように構成されたスプレーバーアセンブリを備える。いくつかの実施形態では、第２の反応フィルタ４７０８は、ドレンパン（図２３）内の液体（例えば、脱イオン水）中に部分的または完全に浸漬されるドラムアセンブリを備える。特定の実施形態では、ドラムアセンブリは、ドラムアセンブリの内側の炭素質組成物のリンスを増強するために回転される。特定の実施形態では、ドレンパンは、ドレンを含む。特定の実施形態では、ドレンは、開閉するように構成される。特定の実施形態では、第２の反応フィルタは、１つ以上のセンサ（例えば、温度、ｐＨ、および／または塩濃度センサ）を備える。特定の実施形態では、１つ以上のセンサは、ドレンパンの内側に位置決めされる。特定の実施形態では、１つ以上のセンサは、ドレンに位置決めされる。特定の実施形態では、第２の反応フィルタは、炭素質組成物（例えば、ｒＧＯの１バッチ）に関して複数回の洗浄または洗浄サイクルを受ける。特定の実施形態では、各洗浄は、ある容積の液体（例えば、脱イオン水）を使用する。特定の実施形態では、洗浄または洗浄サイクルは、少なくとも５、１０、１５、２０、２５、３０、３５、４０、４５、５０、６０、７０、８０、９０、または１００ガロンの液体を使用する。特定の実施形態では、炭素質組成物を含むドラムアセンブリは、１回以上のリンスまたは洗浄サイクルを受ける。特定の実施形態では、リンスまたは洗浄サイクルは、ある容積の液体でドレンパンを充填すること（例えば、ドレンは、閉じられる）と、ドラムアセンブリを回転させて、炭素質組成物をリンスすることと、ドレンを開いて、液体を流出させることと、を含む。特定の実施形態では、リンスまたは洗浄サイクルは、スプレーバーアセンブリから、ある容積の液体をスプレーして、炭素質組成物をリンスまたは洗浄することと、液体が流出することを可能にする。特定の実施形態では、第２の反応フィルタの１つ以上の構成要素の操作は、自動化または半自動化される。例えば、特定の実施形態では、第２の反応フィルタの操作は、炭素質組成物（例えば、ｒＧＯ）を濾過および／または精製するのに好適な一組の命令またはステップを含む。特定の実施形態では、第２の反応フィルタの操作は、ドラムアセンブリ（例えば、ドラムアセンブリ、ドラムシャフト、駆動シャフト、アイドラシャフトなどを作動させるモータ）、スプレーバーアセンブリ（例えば、低圧入力、高圧入力）、およびドレンパンドレン（例えば、開閉）の１つ以上の構成要素の制御を含む。
【０１８７】
いくつか実施形態では、中央制御ユニットは、第１の反応システムまたは装置、第１の反応フィルタ、第２の反応システムまたは装置、および第２の反応フィルタを制御する。特定の実施形態では、中央制御ユニットは、手動、自動、または半自動である制御を提供する。特定の実施形態では、中央制御ユニットは、本明細書に説明されるシステム、装置、フィルタ、またはプロセスの任意の組み合わせを制御する。特定の実施形態では、中央制御ユニットは、第１の反応温度を制御する。特定の実施形態では、中央制御ユニットは、第１の反応システムまたは装置の１つ以上の構成要素を制御する（例えば、炭素質組成物の酸化を実行するために）。一例として、特定の実施形態では、中央制御ユニットは、ミキサ、氷オーガフィード、および触媒オーガフィード（例えば、過マンガン酸カリウムオーガフィード）のうちの１つ以上を制御する。特定の実施形態では、中央制御ユニットは、第１の反応を実行するためのシステム（例えば、第１の反応システム、装置、またはアセンブリ）内への１つ以上の反応物または成分の追加のタイミング、量、および／または速度を制御する。特定の実施形態では、中央制御ユニットは、第１の反応システムの容器、反応チャンバ、またはユニット内への過マンガン酸カリウムおよび／または氷の追加のタイミング、量、および／または速度を制御する。特定の実施形態では、中央制御ユニットは、第１の反応フィルタまたは第１の反応濾過プロセスを制御する。特定の実施形態では、中央制御ユニットは、第２の反応システムまたは装置を制御する。特定の実施形態では、中央制御ユニットは、第２の反応を実行するためのシステム（例えば、第２の反応システム、装置、またはアセンブリ）内への１つ以上の反応物または成分の追加のタイミング、量、および／または速度を制御する。特定の実施形態では、中央制御ユニットは、第２の反応システムの容器、反応チャンバ、またはユニット内への過酸化水素および／またはアスコルビン酸ナトリウムの追加のタイミング、量、および／または速度を制御する。特定の実施形態では、中央制御ユニットは、第２の反応フィルタまたは第２の反応濾過プロセスの１つ以上の構成要素を制御する。特定の実施形態では、中央制御ユニットは、ドラムアセンブリの回転（例えば、回転のオンまたはオフ、回転速度、回転増減率）、スプレーバーアセンブリ（例えば、分注されるｒＧＯの速度、量、および／または圧力、分注される脱イオン水の速度、量、および／または圧力）、ならびにドレンパンドレン（例えば、ドレンの開閉）のうちの１つ以上を制御する。特定の実施形態では、中央制御ユニットは、第１の反応システムまたは装置、第１の反応フィルタ、第２の反応システムまたは装置、および第２の反応フィルタのうちの１つ以上からのセンサデータを利用する。特定の実施形態では、中央制御ユニットは、第１の反応システムまたは装置、第１の反応フィルタ、第２の反応システムまたは装置、および第２の反応フィルタのうちの１つ以上の操作を調整する。特定の実施形態では、中央制御ユニットは、炭素質組成物を処理するための構成要素、サブシステム、および／またはシステムを制御する。特定の実施形態では、中央制御ユニットは、酸化グラフェンおよび／または還元型酸化グラフェン（例えば、単層または多層のＧＯまたはｒＧＯ）の生成速度を最適化するように、炭素質組成物を処理するための構成要素、サブシステム、および／またはシステムの操作を調整する。
【０１８８】
特定の実施形態では、中央制御ユニットおよび／またはその筐体は、本明細書に説明されるシステムまたは装置の１つ以上の構成要素に物理的に取り付けられる。あるいは、他の実施形態では、中央制御ユニットおよび／またはその筐体は、本明細書に説明されるシステムおよびアセンブリの１つ以上の構成要素から遠隔に位置する。例えば、特定の実施形態では、中央制御ユニットは、炭素質組成物を処理するためのシステム（例えば、第１の反応システム、第１の反応フィルタ、第２の反応システム、第２の反応フィルタなど）を収容する空間から地理的に分離される。特定の実施形態では、中央制御ユニットは、操作（例えば、機械的操作）を制御するために、炭素質組成物を処理するためのシステムの１つ以上の構成要素に電気的または電子的に接続される。特定の実施形態では、中央制御ユニットは、例えば、第１の反応、第１の濾過、第２の反応、第２の濾過、またはそれらの任意の組み合わせを実行するための１つ以上のシステムを制御する。特定の実施形態では、中央制御ユニットおよびシステムは、有線または無線接続を介して通信および／または接続される。特定の実施形態では、中央制御ユニットは、ユーザインターフェースを含み、これは、ユーザがインターフェースで入力を入力することを可能にする。特定の実施形態では、中央制御ユニットは、システムまたはその構成要素もしくはサブシステムのいずれかを制御するために、プロセッサを備えるデジタル処理デバイスを含む。特定の実施形態では、中央制御ユニットは、デジタル処理デバイスによって埋め込まれ、実行可能である１つ以上のソフトウェアモジュールを含む（例えば、頂部アセンブリの１つ以上の要素を制御するために）。特定の実施形態では、中央制御ユニットは、非一時的コンピュータ可読媒体、インターネット、クラウド、モバイルアプリケーションなどからデータを受信するために、電子インターフェースを含む。特定の実施形態では、中央制御ユニットは、デジタルディスプレイを含む。特定の実施形態では、デジタルディスプレイは、第１の反応システム、第１の反応フィルタ、第２の反応システム、第２の反応フィルタ、またはそれらの任意の組み合わせの制御および／または機能に関する情報を表示する。特定の実施形態では、中央制御ユニットは、第１の反応システム、第１の反応フィルタ、第２の反応システム、第２の反応フィルタ、またはそれらの任意の組み合わせをオンおよび／またはオフに切り替えるためのオン／オフスイッチを含む。特定の実施形態では、中央制御ユニットは、第１の反応システム、第１の反応フィルタ、第２の反応システム、第２の反応フィルタ、またはそれらの任意の組み合わせの１つ以上の要素を制御するための事前にプログラムされたプロトコルを含む。特定の実施形態では、そのような要素は、モータ、撹拌機、ミキサもしくはミキサシステム、氷オーガフィード、過マンガン酸カリウムオーガフィード、アスコルビン酸ナトリウムフィード、過酸化水素フィード、蓋、カバー、フードアセンブリ、ドライバ、ドラムシャフト、アイドラシャフト、駆動シャフト、アイドラホイール、駆動ホイール、スプレーバーアセンブリ、受台枢動アセンブリ、ドラム受台アセンブリ、蓋、フレームアセンブリ、駆動ベルト、またはそれらの任意の組み合わせのうちの１つ以上を含む。
【０１８９】
特定の実施形態では、酸化グラファイト（ＧＯ）およびグラフェンを作製するプロセスは、酸化、濾過（例えば、精製）、還元および第２の濾過（例えば、最終精製）を含む。特定の実施形態では、酸化グラファイト（ＧＯ）を作製するプロセスは、酸化および濾過を含む。特定の実施形態では、第１の反応から発生したＧＯは、１つ以上の下流用途のために適切なｐＨに処理される。特定の実施形態では、第１の反応から発生したＧＯは、約４．５〜５．０、５．０〜５．５、５．５〜６．０、６．０〜６．５、または６．５〜７．０のｐＨに処理される。特定の実施形態では、酸化グラファイト（ＧＯ）および／またはグラフェン（ｒＧＯ）を作製するプロセスは、例えば、硫酸などの廃棄物を発生させる。特定の実施形態では、ＧＯ／ｒＧＯを作製するためのプロセスは、例えば、反応１の反応副生成物に石灰（例えば、ＣａＯ）を追加するなどの独立廃棄物処理ステップを含む。特定の実施形態では、廃棄物処理ステップは、硫酸廃棄物を石灰で中和して、石膏を発生させる。特定の実施形態では、石膏は、例えば、圧縮濾過されることによって処理される。例えば、任意の数の工業用圧縮濾過が、液体および／または濾過液を除去しつつ石膏を取得するように混合物を圧縮濾過するために使用され得る。特定の実施形態では、石膏は、次いで、乾燥される。特定の実施形態では、タンクおよびミキサを備える廃棄物処理装置は、反応１からの硫酸を含む廃液と石灰を混合することによって石膏を発生させるように構成される。処理された石膏は、例えば、肥料としてなどの、下流用途に有用である。石膏の高カルシウムおよび硫黄含有量ならびにその溶解性は、石膏を理想的な肥料にする。石膏はまた、土壌を酸性化せず、土壌中のアルミニウムの毒性を低減するように作用し得る。それゆえに、特定の実施形態では、ＧＯおよび／またはｒＧＯを作製するプロセスは、硫酸廃棄物を石膏に転換させる廃棄物処理ステップを含む。
【０１９０】
特定の実施形態では、単一層ＧＯへの酸化中、グラファイト（約１ｋｇ）は、９８％硫酸（約３２Ｌ）と混合され、約−１０℃に冷却される。特定の実施形態では、ＧＯ反応器冷却コイルは、−２℃に冷却される。特定の実施形態では、グラファイト／硫酸混合物は、次いで、反応器に慎重に注入される。特定の実施形態では、過マンガン酸カリウム（約４．８ｋｇ）粉末が、約１．５時間にわたってゆっくり反応器に加えられ、反応温度を約１５℃未満に慎重に保つ。特定の実施形態では、過マンガン酸カリウムの追加が完了した後、反応器冷却コイル温度は、約１２℃に上げられ、反応は、約１．５時間にわたって最大約３０℃まで加熱する。特定の実施形態では、反応器冷却コイルは、次いで、約−２℃に冷却され、反応温度は、おおよそ追加の３０分間、約３０℃に留まる。特定の実施形態では、破砕氷（約３２ｋｇ）が、次いで、約１時間にわたって追加される。特定の実施形態では、反応温度は、この間にわたって約５０℃に上昇する。氷の追加後、特定の実施形態では、反応は、約１時間、かき混ぜられる。特定の実施形態では、反応は、破砕氷（約７２ｋｇ）を用いて最終的に反応停止される。特定の実施形態では、氷は、この反応停止中に溶解し、次いで、３０％過酸化水素（約２Ｌ）が反応を停止するために追加される。いくつかの実施形態では、反応は、ＧＯ反応器（例えば、反応器または反応容器）内で反応停止される。いくつかの実施形態では、反応は、反応停止されるタンクに移される。いくつかの実施形態では、本明細書に説明される冷却機構は、反応器および／またはタンクに適用される。例えば、冷却コイル、破砕氷、冷水、および他の機構は、反応を冷却する、かつ／または反応器および／またはタンク内で反応を反応停止させるために利用され得る。
【０１９１】
特定の実施形態では、多層ＧＯへの酸化中、グラファイト（約１ｋｇ）は、９８％硫酸（約３２Ｌ）と混合され、約−１０℃に冷却される。特定の実施形態では、ＧＯ反応器冷却コイルは、約−２℃に冷却される。特定の実施形態では、グラファイト／硫酸混合物は、次いで、反応器に慎重に注入される。特定の実施形態では、過マンガン酸カリウム（約２ｋｇ）粉末は、約４５分にわたってゆっくりと反応器に追加され、反応温度を約１５℃未満に慎重に保つ。特定の実施形態では、反応は、次いで、約１５℃の反応温度で約３０分間かき混ぜることを可能にされる。特定の実施形態では、反応は、破砕氷（約１２５ｋｇ）を用いて最終的に反応停止される。特定の実施形態では、氷は、この反応停止中に溶解し、次いで、３０％過酸化水素（約１Ｌ）が反応を停止するために追加される。
【０１９２】
特定の実施形態では、精製は、接線流濾過プロセスを使用して実施される。特定の実施形態では、フィルタタイプは、約０．０２ミクロン孔径を有する変性ポリエーテルスルホン中空フィルタ膜である。特定の実施形態では、精製は、生成物のｐＨが約５に達したときに完了する。いくつかの実施形態では、精製されたＧＯは、次いで、約１重量％の溶液に濃縮される。特定の実施形態では、ＧＯは、図８８Ａ〜８８Ｂに示されるような真空濾過システムまたはテーブルを使用して精製される。
【０１９３】
特定の実施形態では、還元は、精製された１重量％のＧＯ（約１ｋｇ）溶液を約９０℃に加熱することと、３０％Ｈ２Ｏ２（約１Ｌ）を約１時間で追加することと、によって実施される。約１時間後、３０％Ｈ２Ｏ２（約１Ｌ）が、反応に追加され、おおよそ追加の３時間、約９０℃で加熱される。次いで、アスコルビン酸ナトリウム（約４．９５ｋｇ）が、約３０分にわたって反応に追加される。特定の実施形態では、反応は、還元型酸化グラファイト（ｒＧＯ）を形成するために、おおよそ追加の１．５時間、かき混ぜながら加熱を継続する。
【０１９４】
特定の実施形態では、最終的な精製は、例えば、２ミクロンの３１６ステンレス鋼メッシュフィルタ（例えば、第２の反応フィルタを介して）を通る真空濾過を介してｒＧＯを精製することを含む。特定の実施形態では、水は、全ての塩を除去するためにｒＧＯを通して流される。特定の実施形態では、精製は、ｒＧＯ溶液が約５０μＳ／ｃｍ以下の伝導度を有するときに完了する。特定の実施形態では、濾過は、本明細書に説明される（例えば、図４１〜４３に示される）第２の反応フィルタを使用して達成される。一例として、特定の実施形態では、ｒＧＯの第２の反応生成物のスラリーは、ドラムが回転している（例えば、６００ｒｐｍ）ときにスプレーバーによって低圧（例えば、図４１Ａの「低圧流体入口」）でドラムアセンブリ（例えば、ドラム）の内部空間内にポンプ送出される。特定の実施形態では、ドラムの回転からの遠心力は、ドラムメッシュおよび／またはドラムミクロンフィルタの内面に対してスラリーを押し付ける。水および溶解した溶質は、メッシュ／フィルタ細孔を通過することができるが、ｒＧＯ生成物は、保持される。特定の実施形態では、液体（例えば、脱イオン水）は、メッシュ／フィルタの内面上に固着したｒＧＯ生成物に対して、スプレーバーの開口部（例えば、スプレー先端２８０９）から高圧（例えば、図４１Ａの「高圧流体入口」）でスプレーされる。特定の実施形態では、高圧流体は、ｒＧＯ生成物をメッシュ／フィルタの表面から、ドラムの底部内に落とす。特定の実施形態では、ドラムは、この洗浄プロセス中に回転している。特定の実施形態では、ドラムは、ｒＧＯの洗浄および／または乾燥を容易にするために、同一速度で連続的に回転するか、速度を変化させるか、ストップアンドゴーを行うか、逆転するか、またはそれらの任意の組み合わせを行う。特定の実施形態では、ドラムの底部（例えば、底部１／２、底部１／３、底部１／４、または底部１／５など）は、ドレンパン溶接物内に位置決めされる（例えば、ドレンパン溶接物の上縁の下）。いくつかの実施形態では、ドラムの底部の一部分は、ｒＧＯの第２の反応生成物を洗浄するために使用されている液体の下に浸漬される。これは、メッシュ／フィルタの表面から落とされたｒＧＯが、ドレンパン溶接物内のある量の液体中での浸漬によってさらに洗浄されることを可能にする。特定の実施形態では、ｒＧＯ生成物が十分に洗浄されると、液体は、ドレンパンから流出させられ、スプレーバーは、高圧液体の噴射を止める。特定の実施形態では、ドラムは、ｒＧＯ生成物の乾燥を助けるために高ｒｐｍで回転する。特定の実施形態では、真空が、この手順の間の任意の時点で濾過および／または流出プロセスを増強するために適用される。いくつかの実施形態では、ｒＧＯ生成物は、複数の洗浄段階を受ける。特定の実施形態では、各洗浄または洗浄段階は、ドレンパン内の液体の少なくとも大部分が流出したときに終了する。特定の実施形態では、ドラムは、１バッチの炭素質組成物（例えば、ｒＧＯ）に対して少なくとも１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、２０、２１、２２、２３、２４、２５、２６、２７、２８、２９、また���３０回の洗浄を提供する。
【０１９５】
ＧＯ、ｒＧＯ、グラフェン、またはそれらの任意の組み合わせなどの炭素質組成物を濾過するための真空濾過デバイスおよびシステムが本明細書に開示される。真空濾過システムの一実施形態が図８８Ａ〜８８Ｃに示される。いくつかの実施形態では、真空濾過システムは、第１の反応フィルタ（例えば、反応生成物および／またはＧＯを作製するための第１の反応システムの廃棄物を濾過する）である。特定の実施形態では、真空濾過システムは、本明細書の他の箇所に説明されるように様々な構成要素を備える。いくつかの実施形態では、真空濾過システムは、少なくとも１つのドレンパンを備える（例えば、図７８、図８８Ｂに示されるように）。いくつかの実施形態では、真空濾過システムは、少なくとも１つのトレイを備える（例えば、図８７Ａに示されるように）。いくつかの実施形態では、真空濾過システムは、真空テーブルフレームなどのフレーム、および任意選択的に制御ユニットなどの電気システムを備える（例えば、図８６Ａおよび８６Ｂに示されるように）。いくつかの実施形態では、制御ユニットは、精製プロセスに関する情報を表示する（清浄化サイクルのステップ、完了までの推定時間などの情報を監視する）、および／またはユーザ入力もしくは命令を受信するためのユーザインターフェースを備える。いくつかの実施形態では、制御ユニットは、ディスプレイ画面を備える。いくつかの実施形態では、ディスプレイ画面は、タッチ画面である。いくつかの実施形態では、制御ユニットは、真空テーブルフレームに取り付けられる。いくつかの実施形態では、真空濾過システムは、少なくとも１つの真空テーブルトレイメッシュを備える。いくつかの実施形態では、濾過材料（例えば、１つ以上のフィルタ層）は、真空テーブルトレイメッシュ上に位置決めされる。いくつかの実施形態では、真空濾過システムは、少なくとも１つのスプレーバーアセンブリを備える。いくつかの実施形態では、真空濾過システムは、炭素質組成物および少なくとも１つのスプレーバーアセンブリを受容するための表面を備える。特定の実施形態では、スプレーバーアセンブリは、ドラムアセンブリ内で１つ以上の材料（例えば、液体、固体、懸濁物、混合物など）を分注するための１つ以上の開口部（例えば、ノズルまたはスプレー先端）を含むスプレーバーを備える。いくつかの実施形態では、真空濾過システムは、真空テーブルフレームを備える。
【０１９６】
いくつかの実施形態では、真空濾過システムは、真空濾過テーブルに沿って１つ以上のスプレーバーアセンブリを移動させるための機構を備える。例えば、図８６Ｃは、真空濾過装置の調整可能なアクチュエータおよび近接センサを示す。いくつかの実施形態では、アクチュエータは、１つ以上のスプレーバーアセンブリの移動を可能にする。いくつかの実施形態では、近接センサは、例えば、スプレーバーアセンブリがその許容可能なまたは最大の位置または範囲の端に近づいているときに、スプレーバーアセンブリの移動および／または位置を検出するように構成される。
【０１９７】
いくつかの実施形態では、真空濾過システムは、真空テーブルトレイを定位置にクランプするための調整可能な機構（例えば、クランプ）を備える（図８６Ｄ参照）。いくつかの実施形態では、機構は、真空テーブルトレイ上に圧力を調整可能に適用し、真空テーブルトレイをドレンパンの上の真空テーブル上で定位置に保持するように構成される。いくつかの実施形態では、機構は、漏れが軽減され、濾過液が濾過材料を通過させられるように、真空テーブルトレイ上に圧力を提供する。
【０１９８】
いくつかの実施形態では、真空濾過システムは、例えば、図８８Ｂおよび８８Ｃに示されるように、少なくとも１つの真空タンクを備える。いくつかの実施形態では、真空タンクは、タンクの底部またはその周囲に位置決めされた少なくとも１つのドレン出口を備える。いくつかの実施形態では、真空タンクは、任意選択的にタンクの頂部またはその周囲に位置決めされた、少なくとも１つの真空入口を備える。いくつかの実施形態では、真空タンクは、任意選択的にタンクの頂部またはその周囲に位置決めされた、１つ以上の流体取入口または入口を備える。いくつかの実施形態では、真空タンクは、濾過材料を通して（例えば、流体取入口を通して）流出した廃棄物または濾過液を受容するように構成される。いくつかの実施形態では、廃棄物または濾過液の流出は、真空または吸引の適用によって増強される。例えば、いくつかの実施形態では、１つ以上の流体取入口は、廃棄物または濾過液を受容するためにドレンパン（図８８Ｂ参照）の底部弁に流体連通であるか、または連結される。場合によっては、吸引または真空は、真空入口を通して真空タンクに適用され、これは、ドレンパンからの廃棄物または濾過液の吸引または取り入れを増強し得る。いくつかの実施形態では、真空濾過システムは、濾過液の廃液を可能にしつつ、濾過材料を支持するように構成された図８８Ｄに示されるような支持体を備える。いくつかの実施形態では、支持体は、ドレンパン内および濾過材料の下に位置決めされる。
【０１９９】
特定の実施形態では、真空テーブルトレイメッシュ（本明細書ではフィルタトレイメッシュとも称される）は、濾過材料に構造的支持を提供する。いくつかの実施形態では、濾過材料に構造的支持を提供することは、真空源によって適用されている真空／吸引力と併せて炭素質材料および洗浄液の重量によって生じた力に起因して、濾過材料の撓みまたは破れを防止するために重要である。いくつかの実施形態では、フィルタトレイメッシュは、ステンレス鋼メッシュである。特定の実施形態では、フィルタトレイメッシュは、複数の細孔を有する。特定の実施形態では、フィルタトレイメッシュの細孔形状は、正方形、円形、楕円形、矩形、菱形または他の幾何学的形状を含む（例えば、メッシュが平坦かつ巻かれていないとき）。いくつかの実施形態では、フィルタトレイメッシュの細孔形状は、正方形である。特定の実施形態では、フィルタトレイメッシュの孔径は、細孔の直径を説明する。いくつかの実施形態では、フィルタトレイメッシュは、０．１、０．２、０．３、０．４、０．５、０．６、０．７、０．８、０．９、１．０、１．１、１．２、１．３、１．４、１．５、１．６、１．７、１．８、１．９、または２．０インチ以下の孔径を有する細孔を含む。いくつかの実施形態では、フィルタトレイメッシュは、０．１、０．２、０．３、０．４、０．５、０．６、０．７、０．８、０．９、１．０、１．１、１．２、１．３、１．４、１．５、１．６、１．７、１．８、１．９、または２．０インチ以上の孔径を有する細孔を含む。いくつかの実施形態では、フィルタトレイメッシュは、約０．１、０．２、０．３、０．４、０．５、０．６、０．７、０．８、０．９、１．０、１．１、１．２、１．３、１．４、１．５、１．６、１．７、１．８、１．９、または２．０インチの孔径を有する細孔を含む。いくつかの実施形態では、フィルタトレイメッシュは、約０．１インチ〜約１インチの孔径を有する。いくつかの実施形態では、フィルタトレイメッシュは、炭素質組成物を濾過するために使用される濾過材料である。例えば、特定の実施形態では、フィルタトレイメッシュは、約０．１、０．２、０．３、０．４、０．５、０．６、０．７、０．８、０．９、１．０、１．１、１．２、１．３、１．４、１．５、１．６、１．７、１．８、１．９、２．０、２．１、２．２、２．３、２．４、２．５、２．６、２．７、２．８、２．９、３．０、５．０、または１０．０ミクロンの孔径を有する。特定の実施形態では、フィルタトレイメッシュは、約０．１、０．２、０．３、０．４、０．５、０．６、０．７、０．８、０．９、１．０、１．１、１．２、１．３、１．４、１．５、１．６、１．７、１．８、１．９、２．０、２．１、２．２、２．３、２．４、２．５、２．６、２．７、２．８、２．９、３．０、５．０、または１０．０ミクロン以上の孔径を有する。特定の実施形態では、フィルタトレイメッシュは、約０．１、０．２、０．３、０．４、０．５、０．６、０．７、０．８、０．９、１．０、１．１、１．２、１．３、１．４、１．５、１．６、１．７、１．８、１．９、２．０、２．１、２．２、２．３、２．４、２．５、２．６、２．７、２．８、２．９、３．０、５．０、または１０．０ミクロン以下（例えば、以下）の孔径を有する。いくつかの実施形態では、フィルタトレイメッシュは、約１ミクロンの孔径を有する。
【０２００】
一実施形態では、真空濾過システムは、少なくとも１つの真空テーブルトレイと、少なくとも１つの真空テーブルトレイ上に洗浄液を分注するように位置決めされた少なくとも１つのスプレーバーアセンブリとを備える（図８８Ａ〜８８Ｂに示される）。この実施形態では、少なくとも１つの真空テーブルトレイは、濾過材料を備え、六角スペーサ材料および／またはメッシュ（例えば、第２の反応フィルタについて説明されたメッシュ）などのグリッドの頂部上に位置決めされる。グリッドは、ステンレス鋼などの様々な材料で作製され得る。真空テーブルトレイおよび六角スペーサ材料は、真空テーブルフレームである。Ｖｉｔｏｎバルブシールは、真空テーブルトレイによって画定された空間の外側の漏出を防止するシールを提供し、したがって、濾過材料および六角スペーサ材料を通るように排液を方向付ける。真空テーブルトレイの下は、排液を回収するためのドレンパンである。六角スペーサ材料は、ドレンパン内および／またはその上に位置決めされる。真空テーブルトレイは、六角スペーサ材料の頂部上に位置決めされ、クランプは、シールを形成する（例えば、真空テーブルトレイとドレンパンとの間に位置決めされたガスケットを介して）ように六角スペーサ材料およびドレンパンに対して緊密にフィルタトレイを押し付けるために使用される。ドレンパンの底部は、真空源からの真空の適用が、濾過材料および六角スペーサ材料を通したドレンパン内、次いで、真空タンク内への濾過液の排液を増強するために吸引をもたらすように、真空タンクおよび真空源に連結される。真空濾過システムの動作中、酸化グラフェンを含む炭素質組成物は、過マンガン酸カリウム、硫酸、過酸化水素、水、および任意の不純物を含む第１の反応の廃棄物を伴って濾過材料上に分注される。真空または負圧は、真空テーブルトレイ上の濾過材料を通した第１の反応の廃棄物の排液または流通を増強するために真空源によって適用される。次に、スプレーバーアセンブリは、排液によって除去される廃棄物を希釈するために、真空テーブルトレイ上の炭素質組成物の上に均質に洗浄液を分注する。いくつかの実施形態では、洗浄液は、真空が排液速度を増強するために周期的に適用される前に、真空テーブルトレイの一部分を満たす。いくつかの実施形態では、真空は、排液速度を増強するために連続的に適用される。一方、酸化グラフェンは、濾過材料によって保持される。結果物である精製された酸化グラフェンは、第２の反応システムを使用するグラフェン／還元型ＧＯの生成などの様々な下流用途に準備が整い、グラフェン／ｒＧＯは、本明細書に説明されるように電池および／またはコンデンサを製造するために使用され得る。
【０２０１】
いくつかの実施形態では、真空濾過システムは、スプレーバーアセンブリを備える。いくつかの実施形態では、真空濾過システムは、１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、または２０個のスプレーバーアセンブリを備える。いくつかの実施形態では、真空濾過システムは、少なくとも１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、または２０個のスプレーバーアセンブリを備える。いくつかの実施形態では、スプレーバーアセンブリは、真空濾過システムのフレームの長さに並んでレールアセンブリに取り付けられる。いくつかの実施形態では、スプレーバーアセンブリは、レールアセンブリに沿って水平に摺動または移動するように構成される（図８８Ａ参照）。この構成の１つの利点は、スプレーバーアセンブリが、真空テーブル表面またはトレイ上に炭素質組成物および／または洗浄液を分注するために位置決めおよび／または再位置決めされ得る点である。いくつかの実施形態では、スプレーバーアセンブリは、レールアセンブリに沿った自動化された移動のために構成される（例えば、精製プロトコルに従う制御ユニットからの命令を介して）。いくつかの実施形態では、スプレーバーアセンブリは、精製プロトコルに従ってレールアセンブリに沿って移動するように構成される。いくつかの実施形態では、精製プロトコルは、炭素質組成物を分注している間にレールアセンブリに沿って移動するようにスプレーバーアセンブリを方向付けて、組成物が真空テーブルの表面またはトレイ表面上に均質に分注されることを確実にする。いくつかの実施形態では、精製プロトコルは、洗浄液を分注している間にレールアセンブリに沿って移動するようにスプレーバーアセンブリを方向付けて、真空テーブルの表面またはトレイ表面上での炭素質組成物の均質な洗浄または精製を確実にする。いくつかの実施形態では、真空濾過システムは、レールアセンブリに沿って１つ以上のスプレーバーアセンブリを移動させるために、駆動ギヤモータおよびチェーンならびにスプロケット伝動装置を備える。いくつかの実施形態では、真空濾過システムは、１つ以上のスプレーバーアセンブリの移動を可能にするために、レールアセンブリの移動を可能にするように構成される。
【０２０２】
いくつかの実施形態では、スプレーバーアセンブリは、洗浄液の分散を改善するために管内に管を備える。単一管設計は、多くの場合、洗浄液の均質分散の発生に関する問題を有する（例えば、いくつかの開口部／ノズルは、他のものよりも多くの洗浄液を分注する）。いくつかの実施形態では、スプレーバーアセンブリは、外管内に配設された内管を備える。いくつかの実施形態では、内管は、上向きの１つ以上の開口部を備える（例えば、上向きは、内管の外周の上半分を指し、下向きは、内管の外周の下半分を指す）。したがって、いくつかの実施形態では、洗浄液は、まず、１つ以上の上向き開口部から出て、外管内に流れるのに十分高いレベルに洗浄液が上昇するまで、洗浄液の容積が内管を満たすまで内管を通って流れる。いくつかの実施形態では、内管の１つ以上の開口部は、外管の１つ以上の開口部と水平に位置合わせされる（図８８Ｂのスプレーバーアセンブリの断面図に示されるように）。いくつかの実施形態では、内管は、内管の少なくとも一部分全体を通して均質に分散された複数の開口部を備える。洗浄液は、次いで、１つ以上の開口部を通って外管を出る（例えば、下向き開口部）。いくつかの実施形態では、外管は、外管の少なくとも一部分全体を通して均質に分散された複数の開口部を備える。いくつかの実施形態では、外管は、例えば、表面上に堆積した炭素質組成物を洗浄／清浄化するために、真空濾過システムの表面上に洗浄液を分注するように位置決めされる。スプレーバーの一例が図８７Ｃに示される。いくつかの実施形態では、スプレーバーは、図８７Ｂに示されるような１つ以上のスプレーバー補強材を備える。スプレーバー補強材は、スプレーバーに構造的支持を提供し得る。いくつかの実施形態では、スプレーバーアセンブリは、１つ以上のスプレーバーを回転または移動させるための１つ以上のハンドルを備える（図８７Ｄ参照）。いくつかの実施形態では、スプレーバーアセンブリは、複数のスプレーバーを備える。いくつかの実施形態では、ハンドルの回転は、スプレー角度を調整するために対応するスプレーバーの回転をもたらす。いくつかの実施形態では、スプレーバーの回転は、自動化される（例えば、制御ユニットを介して制御される）。いくつかの実施形態では、スプレーバーアセンブリは、真空テーブルに並んでスプレーバーアセンブリを手動で再位置決めするためのハンドルを備える（例えば、真空テーブルの長さに沿った新たな位置にスプレーバーアセンブリをシフトする）。いくつかの実施形態では、スプレーバーアセンブリは、自動化システムを使用して再位置決めされる（例えば、制御ユニットを介して）。いくつかの実施形態では、スプレーバーアセンブリは、濾過または洗浄プロセスを改善する（例えば、濾過された酸化グラフェンの純度を高める）ために清浄化サイクルまたはプログラム中に再位置決めされる。
【０２０３】
いくつかの実施形態では、真空濾過システムは、モジュール式設計を有する。したがって、いくつかの実施形態では、真空濾過システムは、複数の真空テーブルトレイおよび複数のスプレーバーアセンブリを備える。例えば、各真空テーブルトレイおよび／または真空テーブルトレイの構成要素（例えば、濾過材料、スペーサ材料など）は、濾過された／洗浄された炭素質組成物が真空濾過システムから移されることを可能にするように取り外され得る。このモジュール式設計は、炭素質組成物の拡大された濾過のための真空濾過の拡張を可能にする。いくつかの実施形態では、真空濾過システムは、少なくとも２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、２０、２５、３０、３５、４０、４５、５０、６０、７０、８０、９０、または１００個以上の真空テーブルトレイおよび／またはスプレーバーアセンブリを備える。いくつかの実施形態では、真空濾過システムは、互いに隣接して配置された複数の真空テーブルトレイを備える。いくつかの実施形態では、各真空テーブルトレイは、濾過材料に構造的支持を提供するスペーサ材料などの表面を備える（例えば、真空／吸引の適用による、またはスプレーバーアセンブリによって分注される洗浄液による、破れまたは破壊から濾過材料を守るために）。いくつかの実施形態では、真空テーブルトレイは、例えば、液体がトレイからこぼれることを防止するために、１つ以上の側部を備える。いくつかの実施形態では、真空テーブルトレイは、水密である。いくつかの実施形態では、真空濾過システムは、濾過材料を備える。いくつかの実施形態では、濾過材料は、例えば、真空テーブルトレイの表面などの真空濾過システムの表面上に配設される。いくつかの実施形態では、真空テーブルトレイの表面は、スペーサ材料を通した流体の漏出を可能にする細孔、開口部、または他の間隙を有するスペーサ材料（例えば、六角スペーサ材料）を備える。いくつかの実施形態では、濾過材料は、スペーサ材料が構造的支持を提供するように、スペーサ材料の頂部上に配設される。いくつかの実施形態では、真空テーブルトレイは、少なくとも約１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、２０、２５、３０、３５、４０、４５、または５０平方フィート以上の頂部表面積（例えば、濾過材料の）を有する。いくつかの実施形態では、真空テーブルトレイは、約１×１、２×２、３×３、４×４、５×５、６×６、７×７、８×８、９×９、または１０×１０フィート以上の頂部表面積寸法を備える。いくつかの実施形態では、真空濾過システムは、濾過材料（例えば、濾過膜）を備える表面を有し、表面は、少なくとも約１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、２０、２５、３０、３５、４０、４５、５０、６０、７０、８０、９０、１００、１５０、２００、２５０、３００、３５０、４００、４５０、または５００平方フィート以上の表面積を有する。
【０２０４】
いくつかの実施形態では、真空濾過システムは、本明細書に説明される第１の反応システムから得られた炭素質組成物を濾過する。いくつかの実施形態では、第１の反応システムは、例えば、グラファイトなどの供給原料から酸化グラフェンを発生させる。ただし、様々な反応副生成物、残余反応物、および／または水もまた、発生する。したがって、いくつかの実施形態では、本明細書に開示される真空濾過デバイスおよびシステムは、第１の反応生成物の濾過を実行する。あるいは、いくつかの実施形態では、真空濾過デバイスおよびシステムは、第２の反応生成物（例えば、還元型ＧＯまたはグラフェン）の濾過を実行する。いくつかの実施形態では、第１の反応生成物は、炭素質組成物を含む。いくつかの実施形態では、炭素質組成物は、グラフェン、酸化グラフェン、還元型酸化グラフェン、またはそれらの任意の組み合わせを含む。いくつかの実施形態では、第１の反応生成物は、硫酸、過マンガン酸カリウム、過酸化水素、水、不純物、反応副生成物、またはそれらの任意の組み合わせなどの廃棄物を含む。いくつかの実施形態では、真空濾過システムは、廃棄物が通過することを可能にしつつ、炭素質組成物を保持または捕捉するための濾過材料を支持する表面を備える。いくつかの実施形態では、表面は、濾過材料に構造的支持を提供する。いくつかの実施形態では、濾過材料は、ミクロンフィルタなどの少なくとも１つのフィルタ層を備える（例えば、第２の反応フィルタで使用されるドラムミクロンフィルタで使用されるものと同じ材料）。いくつかの実施形態では、少なくとも１つのフィルタ層は、多孔質である。いくつかの実施形態では、フィルタ層は、少なくとも約０．５、１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、２０、２５、３０、３５、４０、４５、５０、６０、７０、８０、９０、または１００ミクロンの平均直径、および／または約１、２、３、１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、２０、２５、３０、３５、４０、４５、５０、６０、７０、８０、９０、または１００ミクロン以下の平均直径を有する細孔を備える。いくつかの実施形態では、濾過材料は、様々な孔径の複数のフィルタ層を備える。
【０２０５】
特定の実施形態では、濾過材料は、望ましくない反応生成物または不純物が通過することを可能にしつつ、ｒＧＯ／グラフェンを保持するのに好適な孔径を有する。特定の実施形態では、炭素質組成物（例えば、ＧＯおよび／またはｒＧＯ）は、濾過材料の表面上に分注される。特定の実施形態では、濾過材料の孔径は、細孔の直径を説明する。特定の実施形態では、濾過材料は、ＧＯ／ｒＧＯ／グラフェンの少なくとも約１０％、２０％、３０％、４０％、５０％、６０％、７０％、８０％、９０％、９５％、９６％、９７％、９８％、９９％、９９．１％、９９．２％、９９．３％、９９．４％、９９．５％、９９．６％、９９．７％、９９．８％、９９．９％以上を保持するのに好適な孔径を有する。特定の実施形態では、濾過材料は、約０．１、０．２、０．３、０．４、０．５、０．６、０．７、０．８、０．９、１．０、１．１、１．２、１．３、１．４、１．５、１．６、１．７、１．８、１．９、２．０、２．１、２．２、２．３、２．４、２．５、２．６、２．７、２．８、２．９、３．０、５．０、または１０．０ミクロンの孔径を有する。特定の実施形態では、濾過材料は、約０．１、０．２、０．３、０．４、０．５、０．６、０．７、０．８、０．９、１．０、１．１、１．２、１．３、１．４、１．５、１．６、１．７、１．８、１．９、２．０、２．１、２．２、２．３、２．４、２．５、２．６、２．７、２．８、２．９、３．０、５．０、または１０．０ミクロン以上の孔径を有する。特定の実施形態では、濾過材料は、約０．１、０．２、０．３、０．４、０．５、０．６、０．７、０．８、０．９、１．０、１．１、１．２、１．３、１．４、１．５、１．６、１．７、１．８、１．９、２．０、２．１、２．２、２．３、２．４、２．５、２．６、２．７、２．８、２．９、３．０、５．０、または１０．０ミクロン以下（例えば、以下）の孔径を有する。いくつかの実施形態では、濾過材料は、約０．１ミクロン〜約３ミクロンの孔径を有する。いくつかの実施形態では、濾過材料は、少なくとも約０．１ミクロンの孔径を有する。いくつかの実施形態では、濾過材料は、最大で約３ミクロンの孔径を有する。いくつかの実施形態では、濾過材料は、約１ミクロンの孔径を有する。
【０２０６】
ドレンパンの形状、サイズおよび／または寸法の例は、図７８に示される。特定の実施形態では、ドレンパンは、例えば、ステンレス鋼などの１つ以上の材料を含むか、またはそれらから作製される。いくつかの実施形態では、ドレンパンは、ドレンを備える。いくつかの実施形態では、ドレンパンは、液体をドレンに向かって注ぐように角度付けられる。いくつかの実施形態では、ドレンパンは、水などの液体を回収および流出させるために真空濾過装置（例えば、ＶＡＣ−００１０）で使用される。
【０２０７】
真空テーブルトレイの形状、サイズおよび／または寸法の例は、図８７Ａに示される。いくつかの実施形態では、真空テーブルトレイは、１つ以上の構成要素を備える。いくつかの実施形態では、真空テーブルトレイは、少なくとも１つのトレイ側部（図８０）、トレイベースプレート（図８１）、および濾過材料を備える。いくつかの実施形態では、真空テーブルトレイは、フィルタトレイメッシュとも称される、真空テーブルトレイメッシュ（図７９）を備えるか、またはその頂部に載置される。
【０２０８】
真空テーブルトレイメッシュの形状、サイズおよび／または寸法の例は、図７９に示される。特定の実施形態では、真空テーブルトレイメッシュは、例えば、ステンレス鋼などの１つ以上の材料を含むか、またはそれらから作製される。いくつかの実施形態では、真空テーブルトレイメッシュは、真空テーブルトレイ上の濾過材料に支持を提供する。いくつかの実施形態では、真空テーブルトレイメッシュは、水などの液体が流出することを可能にする。いくつかの実施形態では、真空テーブルトレイメッシュは、メッシュ内の開口部のサイズに応じて、いくらかの濾過容量を提供する。いくつかの実施形態では、真空テーブルトレイメッシュは、液体が流出することを可能にしつつ、炭素質組成物またはＧＯ／ｒＧＯなどの材料を捕捉する濾過材料を支持するために、真空濾過装置（例えば、ＶＡＣ−００１０）で使用される。
【０２０９】
いくつかの実施形態では、真空濾過システムは、軸受プレートを備える（図８２に示される）。いくつかの実施形態では、真空濾過システムは、モータ装着プレートを備える（図８３に示される）。いくつかの実施形態では、真空濾過システムは、レールガセットを備える（図８４に示される）。いくつかの実施形態では、真空濾過システムは、フットプレートを備える（図８５に示される）。
【０２１０】
電池および／もしくはコンデンサまたはそれらの構成要素などのエネルギー貯蔵デバイスを生産するシステムおよびデバイスが本明細書に開示される。いくつかの実施形態では、エネルギー貯蔵デバイスは、ＧＯ、ｒＧＯ、およびグラフェンなどの様々な炭素質組成物を使用して生産される。図８９は、炭素質組成物を用いて基材（例えば、紙またはフィルム）をコーティングするための方法を示す。いくつかの実施形態では、炭素質組成物は、スラリーとして調製され、基材に適用され、次いで、電池を製造するために使用される。いくつかの実施形態では、スラリーは、リチウム化金属化合物、炭素質組成物（例えば、グラフェンなどの炭素系材料）、結合剤、溶媒、またはそれらの任意の組み合わせなどの１つ以上の構成要素を含む。いくつかの実施形態では、基材／シート上にスラリーをコーティングすることによって電極シートを調製するための圧延機械が本明細書に開示される（例えば、図９４〜９９に示される）。
【０２１１】
本開示のエネルギー貯蔵デバイスは、電極、セパレータ、電解質およびパッケージを備え得る。そのような構成要素は、異なる方式で製作および組み立てられ得る。特定の実施形態では、個々の構成要素が製作され、後から組み立てられ得る。いくつかの実施形態では、構成要素は、巻回または圧延によって組み立てられ得る。例えば、電池セルを作製する方法は、セパレータの第１のシートを提供することと、セパレータの第１のシート上に正電極シート（例えば、本開示の炭素系材料を含む）を配置することと、正電極シート上にセパレータの第２のシートを配置することと、セパレータの第２のシート上に負電極シート（例えば、グラファイトを含む）を配置することと、シートを圧延して、電池セル（ロール状セル）を形成することと、を含み得る。いくつかの実施形態では、構成要素は、スタッキングによって組み立てられ得る。
【０２１２】
基材に適用されるスラリーは、電極混合物（例えば、カソード混合物またはアノード混合物）とすることができる。ミキサの一実施形態が図９１に示される。いくつかの実施形態では、スラリーが混合され（例えば、カソードまたはアノードスラリー）、次いで、スラリーが圧延コーティングプロセスに進む前に大径粒子を除去するために真空フィルタによって濾過される。ミキサおよび真空フィルタの一実施形態が図９３に示される。スラリーの特性は、スラリーが図９２に示されるように測定され得るように測定され得る。スラリーの発生は、結合剤および溶媒を提供することを含み得る。結合剤および溶媒は、反応器内で組み合わせられ得る。反応器は、所与の温度（例えば、少なくとも約９０℃）に加熱され得る。プロセスは、リチウム化金属化合物（例えば、リチウム化金属酸化物またはリン酸塩）および炭素系材料（例えば、多孔質炭素シート）を提供することを含み得る。スラリーは、圧延コーティングおよび乾燥、続いて圧延プレスによって処理され得る。次いで、プロセスは、スリッティングおよび金属タブの適用を含み得る。プロセスは、巻回、続いてネッキングをさらに含み得る。プロセスは、電解質の追加をさらに含み得る。最終的に、プロセスは、セル圧着を含み得る。
【０２１３】
いくつかの実施形態では、スラリーは、図９４〜９９に示されるように、圧延機械による大規模ロールツーロール処理を使用して基材上にコーティングされる。スラリーは、基材上にコーティングされ得る。基材（例えば、導電性の場合）は、電極集電体として機能し得る。いくつかの実施形態では、プロセス（処理）は、基材としてアルミニウム箔を使用することを含み得る。アルミニウム箔は、集電体を形成し得る。
【０２１４】
コーティングされたスラリーは、フィルムを形成し得る。プロセス（処理）は、コーティングされたフィルムの乾燥を含み得る。コーティングされたフィルムは、例えば、図１０４、１０６、１０７、および１０８に示されるような最終製品（電池）を生産するために使用され得る。電池セルジャケットが図１０６に示される。例示的な電池セルジャケットおよびタブが図１０７に示される。本明細書に説明されるシステムおよび方法を使用して生産された例示的な電池が図１０８に示される。電池は、図１０９に示される装置を使用して試験され得る。
【０２１５】
いくつかの実施形態では、固体基材上に炭素質組成物を分注するための装置であって、固体基材を係合するための表面を有するローラであって、ローラの回転が固体基材を経路に沿って前進させる、ローラと、ローラが固体基材を経路に沿って前進させる際に、固体基材上に炭素質組成物を分注するように経路に沿って位置決めされた印刷アセンブリと、を備える、装置が本明細書に開示される。いくつかの実施形態では、装置が、炭素質組成物を乾燥させるために、炭素質組成物を受容した後に固体基材に熱を提供する加熱源を備える。
【０２１６】
いくつかの実施形態では、炭素質組成物を基材の表面上に含む基材を、エネルギー貯蔵デバイスに使用するための複数の帯状片に切断するための装置が本明細書に開示される。いくつかの実施形態では、装置は、ローラ上に位置決めされた複数のカッタを備えるスプリッタであり、ローラに沿って前進する基材が、複数の帯状片に分割される。複数の帯状片に分割された後の基材の例が図１００に示される。スプリッタ装置の一実施形態が図９０に示される。スラリーコーティングフィルムの例示的な帯状片が図１０１に示される。炭素質組成物および基材／フィルムが図１０２に示される。いくつかの実施形態では、装置は、カソード、アノード、および／またはセパレータ紙を図１０３に示されるような円筒形状に巻回するために使用される。いくつかの実施形態では、アノードは、図１０５に示されるように、スポット溶接機などの装置を使用して電池缶に取り付けられる。
【０２１７】
特定の実施形態では、本明細書の方法（例えば、酸化グラファイトを作製する方法）は、酸化特質および剥離量の制御の点で調整可能である。特定の実施形態では、本明細書の方法は、手順および工学的温度制御によって、他の方法よりも安全である。特定の実施形態では、本明細書の方法は、本明細書に説明された反応および濾過を実行するための反応剤の使用を最小化するために効率的である。特定の実施形態では、本明細書の方法は、完全に拡縮可能であるように構成される。
【０２１８】
本発明の好ましい実施形態が本明細書に示され説明されてきたが、そのような実施形態は単に例として提供されることが当業者には明らかであろう。ここで、多くの変形、変更、および置換が、本発明から逸脱せずに当業者に想到されるであろう。本明細書に説明されたシステム、デバイス、および方法の実施形態に対する様々な代替が本明細書に説明された主題を実施する際に採用可能であることが理解されるべきである。以下の特許請求の範囲が本発明の範囲を定義し、これらの特許請求の範囲内の方法および構造ならびにそれらの等価物がそれによって包含されることが意図される。
【図１】
2020532413.tif 000015
【図２】
2020532413.tif 000016
【図３Ａ】
2020532413.tif 000017
【図３Ｂ】
2020532413.tif 000018
【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
2020532413.tif 000021
【図６】
2020532413.tif 000022
【図７】
2020532413.tif 000023
【図８】
2020532413.tif 000024
【図９】
2020532413.tif 000025
【図１０】
2020532413.tif 000026
【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１２】
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【図１３Ａ】
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【図１３Ｂ】
2020532413.tif 000031
【図１３Ｃ】
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【図１４Ａ】
2020532413.tif 000033
【図１４Ｂ】
2020532413.tif 000034
【図１５】
2020532413.tif 000035
【図１６Ａ】
2020532413.tif 000036
【図１６Ｂ】
2020532413.tif 000037
【図１６Ｃ】
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【図１６Ｄ】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９Ａ】
2020532413.tif 000042
【図１９Ｂ】
2020532413.tif 000043
【図２０】
2020532413.tif 000044
【図２１Ａ】
2020532413.tif 000045
【図２１Ｂ】
2020532413.tif 000046
【図２１Ｃ】
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【図２２】
2020532413.tif 000048
【図２３】
2020532413.tif 000049
【図２４】
2020532413.tif 000050
【図２５Ａ】
2020532413.tif 000051
【図２５Ｂ】
2020532413.tif 000052
【図２６Ａ】
2020532413.tif 000053
【図２６Ｂ】
2020532413.tif 000054
【図２７】
2020532413.tif 000055
【図２８Ａ】
2020532413.tif 000056
【図２８Ｂ】
2020532413.tif 000057
【図２８Ｃ】
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【図２９Ａ】
2020532413.tif 000059
【図２９Ｂ】
2020532413.tif 000060
【図３０Ａ】
2020532413.tif 000061
【図３０Ｂ】
2020532413.tif 000062
【図３０Ｃ】
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【図３０Ｄ】
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【図３１】
2020532413.tif 000065
【図３２】
2020532413.tif 000066
【図３３】
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【図３４】
2020532413.tif 000068
【図３５】
2020532413.tif 000069
【図３６】
2020532413.tif 000070
【図３７】
2020532413.tif 000071
【図３８】
2020532413.tif 000072
【図３９】
2020532413.tif 000073
【図４０】
2020532413.tif 000074
【図４１Ａ】
2020532413.tif 000075
【図４１Ｂ】
2020532413.tif 000076
【図４２】
2020532413.tif 000077
【図４３Ａ】
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【図４３Ｂ】
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【図４３Ｃ】
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【図４３Ｄ】
2020532413.tif 000081
【図４３Ｅ】
2020532413.tif 000082
【図４３Ｆ】
2020532413.tif 000083
【図４４】
2020532413.tif 000084
【図４５】
2020532413.tif 000085
【図４６Ａ】
2020532413.tif 000086
【図４６Ｂ】
2020532413.tif 000087
【図４６Ｃ】
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【図４６Ｄ】
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【図４６Ｅ】
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【図４６Ｆ】
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【図４６Ｇ】
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【図４６Ｈ】
2020532413.tif 000093
【図４６Ｉ】
2020532413.tif 000094
【図４６Ｊ】
2020532413.tif 000095
【図４７】
2020532413.tif 000096
【図４８】
2020532413.tif 000097
【図４９】
2020532413.tif 000098
【図５０】
2020532413.tif 000099
【図５１】
2020532413.tif 000100
【図５２】
2020532413.tif 000101
【図５３】
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【図５４】
2020532413.tif 000103
【図５５】
2020532413.tif 000104
【図５６】
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【図５７】
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【図５８】
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【図５９】
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【図６０】
2020532413.tif 000109
【図６１】
2020532413.tif 000110
【図６２】
2020532413.tif 000111
【図６３】
2020532413.tif 000112
【図６４】
2020532413.tif 000113
【図６５】
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【図６６】
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【図６７】
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【図６８Ａ】
2020532413.tif 000117
【図６８Ｂ】
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【図６９Ａ】
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【図６９Ｂ】
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【図７０】
2020532413.tif 000121
【図７１】
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【図７２】
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【図７３】
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【図７４】
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【図７５】
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【図７６Ａ】
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【図７６Ｂ】
2020532413.tif 000128
【図７６Ｃ】
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【図７７Ａ】
2020532413.tif 000130
【図７７Ｂ】
2020532413.tif 000131
【図７８】
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【図７９】
2020532413.tif 000133
【図８０】
2020532413.tif 000134
【図８１】
2020532413.tif 000135
【図８２】
2020532413.tif 000136
【図８３】
2020532413.tif 000137
【図８４】
2020532413.tif 000138
【図８５】
2020532413.tif 000139
【図８６Ａ】
2020532413.tif 000140
【図８６Ｂ】
2020532413.tif 000141
【図８６Ｃ】
2020532413.tif 000142
【図８６Ｄ】
2020532413.tif 000143
【図８７Ａ】
2020532413.tif 000144
【図８７Ｂ】
2020532413.tif 000145
【図８７Ｃ】
2020532413.tif 000146
【図８７Ｄ】
2020532413.tif 000147
【図８８Ａ】
2020532413.tif 000148
【図８８Ｂ】
2020532413.tif 000149
【図８８Ｃ】
2020532413.tif 000150
【図８８Ｄ】
2020532413.tif 000151
【図８９】
2020532413.tif 000152
【図９０】
2020532413.tif 000153
【図９１】
2020532413.tif 000154
【図９２】
2020532413.tif 000155
【図９３】
2020532413.tif 000156
【図９４】
2020532413.tif 000157
【図９５】
2020532413.tif 000158
【図９６】
2020532413.tif 000159
【図９７】
2020532413.tif 000160
【図９８】
2020532413.tif 000161
【図９９】
2020532413.tif 000162
【図１００】
2020532413.tif 000163
【図１０１】
2020532413.tif 000164
【図１０２】
2020532413.tif 000165
【図１０３】
2020532413.tif 000166
【図１０４】
2020532413.tif 000167
【図１０５】
2020532413.tif 000168
【図１０６】
2020532413.tif 000169
【図１０７】
2020532413.tif 000170
【図１０８】
2020532413.tif 000171
【図１０９】
2020532413.tif 000172
【国際調査報告】
2020532413.tif 000173
2020532413.tif 000174
2020532413.tif 000175
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