Wykorzystanie ultradźwiękowe do dyspersji grafenu

Metoda chemiczna najpierw utlenia grafit do tlenku grafitu w reakcji utleniania i zwiększa odstępy między warstwami poprzez wprowadzenie zawierającej tlen grupy funkcyjnej na atomach węgla pomiędzy warstwą grafitu i warstwą, co osłabia oddziaływanie między warstwami.

Powszechne utlenianie

Metody obejmują metodę Brodiego, metodę Staudenmaiera i metodę Hummersa [40]. Zasada jest taka, że najpierw grafit traktuje się mocnym kwasem.

Następnie dodać silny utleniacz do utleniania.

Utleniony grafit formuje się w tlenek grafenu za pomocą ultradźwiękowej eksfoliacji, a następnie dodaje się środek redukujący w celu redukcji, tym samym uzyskując grafen.

Powszechnie stosowanymi środkami redukującymi są hydrat hydrazyny, NaBH4 i silna alkaliczna redukcja ultradźwiękowa. NaBH4 jest drogi ze względu na wysoką cenę i łatwo zachowuje elementy B.

Ultradźwiękowa redukcja silnych zasad jest prosta i przyjazna dla środowiska, ale jest trudna do pełnego przywrócenia, a po redukcji występuje zwykle duża liczba resztkowych grup funkcyjnych zawierających tlen.

Dlatego tańszy hydrat hydrazyny jest zwykle stosowany do redukcji tlenku grafitu. Zaletą redukcji hydratem hydrazyny jest to, że zdolność redukcyjna jest silna, a hydrat hydrazyny jest łatwy do odparowania i nie pozostają żadne zanieczyszczenia w produkcie. W procesie redukcji zazwyczaj dodaje się odpowiednią ilość wody amoniakalnej, z jednej strony zwiększa się wydajność redukująca hydrazyny hydrazyny.

Z drugiej strony, powierzchnia grafenu może być wzajemnie odpychana z powodu ładunku ujemnego, tym samym zmniejszając aglomerację grafenu.

Wytwarzanie grafenu na dużą skalę można osiągnąć poprzez chemiczne redoks, a dyspersja pośredniego tlenku grafenu w wodzie jest lepsza.

Łatwo jest zrealizować modyfikację i funkcjonalizację grafenu, dlatego ta metoda jest często wykorzystywana w badaniach materiałów kompozytowych i magazynowania energii. Ale z powodu utleniania,

Brak niektórych atomów węgla w procesie ultradźwiękowym i pozostałości grup funkcyjnych zawierających tlen podczas procesu redukcji często powodują, że wynikowy grafen zawiera więcej wad, obniżając jego przewodnictwo, a tym samym ograniczając jego wymagania dla wysokiej jakości grafenu. Podanie.