超聲波分散對石墨烯制備的作用

更新時間:02-03-2022
摘要:

? ? ?2004年,英國物理學教授安德烈·K·蓋姆等在碳材料領域取得劃時代性的進展,首次通過微機械剝離法制備 […]

? ? ?2004年,英國物理學教授安德烈·K·蓋姆等在碳材料領域取得劃時代性的進展,首次通過微機械剝離法制備并觀測了單片層石墨烯。石墨烯由于穩定的碳碳單鍵使其具有良好的物理和化學性能。然而,目前制備石墨烯的方法如氧化石墨烯還原法、外延生長法、化學氣相沉積法等往往不能得到單層的石墨烯。

 

? ? ?由于其較大的比表面積,再加上片層與片層之間容易產生相互作用,進而極易出現團聚現象,因此石墨烯應用于增強復合材料性能時,其在基體中的分散問題一直面臨著極大的挑戰,且嚴重影響和制約其作為復合材料填料的應用潛力。因此,如何改善石墨烯的分散效果一直受到國內外科研工作者的廣泛關注。

? ? ?超聲波分散是一種可靠的方法,可以從石墨薄片或顆粒中生產出石墨烯層。其他常見的分散技術(例如球磨機,輥磨機或高剪切混合器)容易受到使用侵蝕性試劑和溶劑的影響。而超聲波分散技術能夠很好地克服這個問題,高效地制備石墨烯材料。超聲波分散會使液體中的石墨烯轉變為分散狀態,即由于超聲波振動效應而對固體或流體進行精細或超精細的超聲研磨。由于在液體介質中產生的超聲場的特殊性,超聲分散提供了高度分散的均勻,化學純凈的懸浮液(粒徑小于1μm)。

 

? ? ?高功率超聲系統可以用于石墨烯和氧化石墨烯的剝離,分散和制備。可靠的超聲波處理器和先進的反應堆可提供石墨烯處理所需的功率,精確的控制的加工條件,從而可以將超聲波加工結果精確地調整到所需的加工目標

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