Ultralydbruk for grafendispergering

Den kjemiske metoden oksiderer først grafitt til grafittoksyd ved en oksidasjonsreaksjon og øker lagavstanden ved å innføre en oksygenholdig funksjonell gruppe på karbonatomene mellom grafittlaget og laget, og derved svekke samspillet mellom lagene.

Felles oksidasjon

Metoder inkluderer Brodies metode, Staudenmaiers metode og Hummers metode [40]. Prinsippet er at grafitt behandles først med sterk syre.

Deretter tilsettes et sterkt oksidasjonsmiddel for oksidasjon.

Den oksyderte grafitt formes til grafenoksid ved ultralydsplagring, og deretter tilsettes et reduksjonsmiddel for reduksjon, hvorved man oppnår grafen.

De ofte brukte reduksjonsmidler er hydrazinhydrat, NaBH4 og sterk alkalisk ultralydreduksjon. NaBH4 er dyrt på grunn av sin høye pris, og det beholder lett B-elementer.

Ultralyd reduksjon av sterke baser er enkel og miljøvennlig, men det er vanskelig å gjenopprette helt, og det er vanligvis et stort antall rester av oksygenholdige funksjonelle grupper etter reduksjon.

Derfor blir det billigere hydrazinhydratet vanligvis brukt for å redusere grafittoksydet. Fordelen med hydrazinhydratreduksjon er at reduksjonskapasiteten er sterk og hydrazinhydratet er lett å fordampe, og ingen forurensninger forblir i produktet. I reduksjonsprosessen tilsettes vanligvis en passende mengde ammoniakkvann, på den ene side økes reduksjonskapasiteten til hydrazinhydratet.

På den annen side kan overflaten av grafenet støtes mot hverandre på grunn av negativ ladning, og derved reduseres grafenagglomerering.

Det store preparatet av grafen kan oppnås ved kjemisk redoks, og dispersjonen av det intermediære grafenoksydet i vann er bedre.

Det er lett å innse modifikasjon og funksjonalisering av grafen, så denne metoden brukes ofte i forskning av komposittmaterialer og energilagring. Men på grunn av oksydasjon,

Fraværet av noen karbonatomer i ultralydsprosessen og resten av oksygenholdige funksjonelle grupper under reduksjonsprosessen gjør ofte den resulterende grafen inneholdende flere defekter, senker dens konduktivitet og dermed begrenser dens krav til høy kvalitet av grafen. Applikasjon.