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超声波石墨烯分散破碎系统常用的分散方法有哪几种?

发布时间:2020-06-26   点击次数:92次
   石墨烯是由单层碳原子构成的世界上Zui薄、最硬的二维材料,其十分良好的强度、柔韧、导电、导热、光学特性,在各大领域都有重要的作用。自然状态下不存在单层石墨烯材料一般以三维的石墨存在,要在石墨中提取单层石墨烯变得非常重要。
 
  超声波石墨烯分散破碎系统也称超声波石墨烯剥离,使用氧化石墨还原法,配合超声波振动能有效地提高氧化石墨层间距,层间距较大的氧化石墨不仅有利于其他分子、原子等插入层间形成氧化石墨插层复合材料,而且易于被剥离成单层氧化石墨,为进一步制备单层石墨烯打下基础。
 
  是利用超声波的空化作用来分散团聚的颗粒。它是将所需处理的颗粒悬浮液(液态)放入超强声场中,用适当的超声振幅加以处理。在空化效应,高温,高压,微射流,强振动等附加效应下,分子间的距离会不断增加,最终导致分子破碎,形成单分子结构。该产品尤其对于分散纳米材料(如碳纳米管、石墨烯、二氧化硅等)有良好效果。

  常用的分散方法:
  1、氧化石墨还原法:氧化石墨烯一般由石墨经强酸氧化而得。主要有三种制备氧化石墨的方法:Brodie法,Staudenmaier法和Hummers法,其中Hummers法石墨烯分散需加入超声波辅助。
  2、微机械剥离法:用胶带直接将石墨烯薄片从较大的晶体上剥离下来,不断重复这个过程。使用一种材料与膨化或引入缺陷的热解石墨进行摩擦,体相石墨的表面会产生絮片状的晶体,絮片状晶体中含有单层石墨烯。
  3、化学气相沉积法:将一种或多种含碳的气态物质(通常为低碳的有机物气体)通入到真空反应器中,通过高温使含碳的气体分解碳化(通常为低碳的有机物气体),在基底表面生长出一种碳单质的过程。
  4、晶体外延取向生长法:一种是通过加热单晶 6H-SiC 脱除 Si,从而在 SiC 晶体表面外延生长石墨烯。石墨烯和 Si 层接触,这种石墨烯的导电性受到基底影响;另一种是利用金属单晶中的微量碳成分,通过在超高真空下高温退火,金属内碳元素在金属单晶表面析出石墨烯。
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