超声波石墨烯分散设备如何制取石墨烯?
时间:2022-05-12 阅读:1239
石墨烯是一种以sp杂化连接的碳原子紧密堆积成单层二维蜂窝状晶格结构的新材料,具有优异的光学、电学、力学特性,在材料学、微纳加工、能源、生物医学和药物传递等方面具有重要的应用前景。利用超声波技术可以大大提高石墨烯的剥离,是目前石墨烯制备和应用中的重要环节。
超声波制取石墨烯的原理:
将电能通过换能器转换为声能,这种能量通过液体介质而变成一个个密集的小气泡,这些小气泡迅速开裂,产生的象小开弹一样的能量,从而起到破碎细胞等物质的作用。超声波是一种能量形式,当达到一定剂量的超声在生物体内传播时,通过它们之间的相互作用,能引起生物体的功能和结构发生变化,即超声生物效应。
超声波石墨烯分散设备制备石墨烯的过程:
1、将超声波驱动电源、反应釜釜体、超声波振动子、物料进料口、物料泵进行组装。
2、将冷却循环水入口与外接水源连接,冷却循环水出口与外接出水管道连接,并将物料流量调节阀、进料控制阀、出料控制阀和取样口控制阀关闭。
3、以石墨为原料,采用预插层后得到低氧化程度的膨胀石墨,加在某种有机溶剂或水中,形成石墨烯预处理液。
4、再借助超声波、加热或者气流的作用,得到分散较好的石墨烯分散液。
5、然后通过离心机分离或通过压滤机对分散液进行压滤,以得到石墨烯微片。
当石墨烯与有机溶剂表面相匹配时,它们的相互作用可以平衡剥离石墨烯薄片之间所需要的能量,再通过超声波石墨烯分散设备进行处理,超声波提供剥离作用力,起到剥离效果,增加超声时间可以很好地提高石墨烯产率。