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超聲波石墨烯分散系統的原理與用途

石墨烯是一種由單層碳原子構成的薄而硬的二維材料。它具有很好的強度、柔韌性、導電性、導熱性和光學性能,在各個領域發揮著重要作用。天然狀態下沒有單層石墨烯。一般來說,它存在于三維石墨中。從石墨中提取單層石墨烯是非常重要的。

超聲波石墨烯分散又稱超聲波石墨烯剝離。氧化石墨還原法結合超聲振動可以有效地提高氧化石墨層間距。具有較大的層間距的氧化石墨不僅有利于其他分子和原子的插層形成氧化石墨插層復合材料,而且容易剝離成單層氧化石墨奠定了基礎。

超聲石墨烯分散原理

超聲石墨烯分散設備是利用超聲空化作用來分散團聚顆粒。它是將需要處理的顆粒懸浮液(液體)置于比較強聲場中,用適當的超聲振幅進行處理。在空化、高溫、高壓、微射流、強振動等附加效應的作用下,分子間的距離會不斷增加,從而導致分子碎裂,形成單分子結構。該快3彩票對分散納米材料(如碳納米管、石墨烯、二氧化硅等)特別有效。

石墨烯分散的目的

自然界中有大量的石墨材料。1毫米厚的石墨含有大約300萬層石墨烯。單層石墨被稱為石墨烯,它不是以自由狀態存在,而是以多層石墨烯片的形式存在。由于層間作用力較弱,在外力作用下,石墨烯可以層層剝離,得到只有一個碳原子厚度的單層石墨烯。

超聲輔助法

在超聲石墨烯分散體系中,采用超聲輔助Hummers法制備氧化石墨烯。由于超聲波是一種機械波,不被分子吸收,在傳播過程中引起分子振動。在空化效應下,即在高溫、高壓、微射流和強振動的附加作用下,分子間的平均距離因振動而增加,從而導致分子破碎。隨著超聲功率的增加,氧化石墨層間距增加。

超聲波釋放的壓力打破了石墨烯層間的范德華力,使石墨烯更難團聚。石墨烯的插層易于通過插層和插層制備。

超聲波分散設備可用于石墨烯、油墨、油漆的分散、均質、石油乳化、中藥提取加工、細胞破碎、壓載水破碎、消毒處理、化學原料加速反應等。


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