Ultrasone grafeenverspreiding scrubben

Introduceren:

Ultrasone grafeenverspreiding, ook bekend als ultrasone grafeenuitschuiving, maakt gebruik van de methode voor het verminderen van geoxideerd grafiet en combineert deze met ultrasone trillingen om de tussenlaagafstand van geoxideerd grafiet effectief te vergroten. Gesoxideerd grafiet met grotere tussenlagenafstand is niet alleen gunstig voor andere moleculen, atomen, enz. Om in de tussenlagen te plaatsen om geoxideerde grafietintercalatie-composietmaterialen te vormen, maar ook gemakkelijk te exfolieerd in single-layer geoxideerd grafiet, waarbij de fundering wordt gelegd voor een verder bereiding van single-layer grafeen.

Beginsel:

Ultrasone grafeen dispersieapparatuur maakt gebruik van het cavitatie -effect van echografie om deeltjes te verspreiden en te aggregeren. Het is om de deeltjes suspensie (vloeistof) te plaatsen die moet worden verwerkt in een super sterk geluidsveld en te behandelen met een passende ultrasone amplitude. Onder extra effecten zoals cavitatie, hoge temperatuur, hoge druk, microjet en sterke trillingen, zal de afstand tussen moleculen blijven toenemen, wat uiteindelijk leidt tot moleculaire fragmentatie en de vorming van structuren met één molecuul. Dit product heeft een bijzonder goed effect op het verspreiden van nanomaterialen zoals koolstofnanobuisjes, grafeen, silica, enz.

Objectief:

Er zijn een groot aantal grafietmaterialen in de natuur en grafiet met een dikte van 1 millimeter bevat ongeveer 3 miljoen lagen grafeen. Grafeen met één laag wordt grafeen genoemd, dat niet bestaat in de vrije toestand en bestaat in de vorm van gelaagde grafeenplaten. Vanwege de zwakke tussenlaagkrachten van grafietplaten, kan laag door laaguitschuiving worden bereikt door externe krachten, wat resulteert in grafeen met één laag met een dikte van slechts één koolstofatoom.

Veel voorkomende dispersiemethoden en hun nadelen:

1. Micro -mechanische peeling -methode

Gebruik tape om grafeenvlokken direct uit grotere kristallen af ​​te pellen en dit proces continu te herhalen.

Wrijving tussen een materiaal en uitgebreid of defect geïntroduceerd pyrolytisch grafiet resulteert in de vorming van vlokachtige kristallen op het oppervlak van bulkgrafiet, die een enkele laag grafeen bevatten.

Nadelen:Grafeen heeft een lage productieopbrengst, klein gebied, moeilijk te nauwkeurig regelen van de grootte, lage efficiëntie en kan niet op grote schaal worden voorbereid.

2. Methode voor chemische dampafzetting

Het proces van het introduceren van een of meer gasvormige stoffen die koolstof (meestal koolstofarm organisch gas) bevatten in een vacuümreactor en het ontbinden en carbonen van het koolstof dat gas bevat (meestal koolstofarme organische gas) bij hoge temperatuur om een ​​koolstofelement op het substraatoppervlak te laten groeien.

Nadelen:De hexagonale honingraatkristalstructuur van grafeen kan niet volledig worden geprecitiseerd en de kwaliteit ervan is niet zo goed als die van de exfoliatiemethode van de microcomputer. De hoge kosten en strikte apparatuurvereisten beperken de grootschalige voorbereiding van grafeen en katalysatoren moeten worden toegevoegd om de zuiverheid van grafeen te verminderen.

3. GROEISE EPITAXIAL ORIENTATIE GROEISE METHODE

Een methode is om SI te verwijderen door een enkele kristal 6h sic te verwarmen, waardoor epitaxiaal groeiend grafeen op het oppervlak van SIC -kristal groeit. Grafeen staat in contact met de SI -laag en de geleidbaarheid van dit grafeen wordt beïnvloed door het substraat; Een andere methode is om de trace-koolstofcomponent in metalen enkele kristallen te gebruiken, en door middel van gloeien bij hoge temperatuur onder ultrahoge vacuüm, neerslaat het koolstofelement in het metaalprecipiteert grafeen op het oppervlak van het metalen enkele kristal.

Nadelen:De dikte van grafeenfilm is ongelijk en moeilijk te controleren, en het gegenereerde grafeen wordt nauw aan het substraat gehouden en moeilijk af te pellen, wat de kenmerken van grafeen zal beïnvloeden. Tegelijkertijd moet het groeien onder ultravacuüm- en hoge temperatuuromstandigheden, die uiterst veeleisend zijn en hoge apparatuur vereisen, waardoor het onmogelijk is om grootschalige en controleerbare voorbereiding van grafeen te bereiken.

4. Methode voor grafietoxide -reductie

Grafeenoxide wordt in het algemeen verkregen door grafiet te oxideren met sterk zuur. Er zijn drie hoofdmethoden voor het bereiden van geoxideerd grafiet: Brodie -methode, de methode van de staudenmaier en Hummers -methode. Onder hen vereist de Hummers -methode de toevoeging van echografie bij de dispersie van grafeen.

Kenmerken:Hummers-methode voor grafeenverspreiding: de methode is eenvoudig, tijdrovend, heeft een grote verwerkingscapaciteit, is veilig en vervuiling zonder vervuiling en is momenteel het meest gebruikt.

Voordelen van ultrasone grafeenverspreiding:

Het ultrasone grafeendispersiesysteem maakt gebruik van ultrasone geassisteerde Hummers-methode om geoxideerd grafeen te bereiden, dat vloeistof als een medium gebruikt en hoogfrequente ultrasone trillingen aan de vloeistof toevoegt. Omdat echografie een mechanische golf is die niet wordt geabsorbeerd door moleculen, veroorzaakt het trillingsbeweging van moleculen tijdens propagatie. Onder het cavitatie -effect, dat verwijst naar extra effecten zoals hoge temperatuur, hoge druk, microjet en sterke trillingen, neemt de gemiddelde afstand tussen moleculen toe als gevolg van trillingen, wat uiteindelijk leidt tot moleculaire fragmentatie. Het kan effectief de tussenlaagafstand van geoxideerd grafiet vergroten en met de toename van ultrasone vermogen, de tussenlaagafstand van het verkregen geoxideerde grafiet heeft de neiging om uit te breiden.

De druk die onmiddellijk wordt afgegeven door echografie breekt de Van der Waals -krachten tussen grafeenlagen, waardoor het minder waarschijnlijk is dat grafeen samen kan worden geaggregeerd. Grafeenoxide met grotere tussenlaagafstand is niet alleen gunstig voor andere moleculen, atomen, enz. Om in de tussenlagen te plaatsen om composietmaterialen van grafeenoxide-oxide-oxide te vormen, maar ook gemakkelijk om te worden afgezet in grafeenoxide met één laag, waarbij de fundering wordt gelegd voor een verder bereiding van enkelvoudig layer grafeen.