Jaka jest zasada i cel ultradźwiękowego systemu dyspersji grafenu

Jaka jest zasada i cel ultradźwiękowego systemu dyspersji grafenu

Inkene to cienki, twardy, dwuwymiarowy materiał wykonany z jednej warstwy atomów węgla na świecie. Jego bardzo dobra wytrzymałość, elastyczność, przewodność elektryczna, przewodność cieplna i właściwości optyczne odgrywają ważną rolę w różnych dziedzinach. W stanie naturalnym nie ma jednowarstwowego materiału grafenowego, który ogólnie istnieje jako trójwymiarowy grafit. Bardzo ważne jest, aby ekstrahować jednowarstwowy grafen z grafitu.

Ultradźwiękowa dyspersja grafenu jest również nazywana ultradźwiękowym peelingiem grafenu. Metodę redukcji tlenku grafitu stosuje się w połączeniu z drganiami ultradźwiękowymi, aby skutecznie zwiększyć odległość między warstwami tlenku grafitu. Tlenek grafitu z dużym odstępem jest korzystny nie tylko dla innych cząsteczek i atomów, które wchodzą w interakcje między warstwami, tworząc tlenek grafitu. Interkalacyjny materiał kompozytowy można łatwo obrać w pojedynczą warstwę tlenku grafitu, co stanowi podstawę do dalszego przygotowania jednowarstwowego grafenu.

Zasada ultradźwiękowej dyspersji grafenu

Ultradźwiękowy sprzęt do dyspergowania grafenu wykorzystuje kawitację fal ultradźwiękowych do rozpraszania aglomerowanych cząstek. Przetwarza zawiesinę cząstek (ciecz) w ultra silne pole dźwiękowe i przetwarza ją z odpowiednią amplitudą ultradźwiękową. Pod dodatkowymi skutkami kawitacji, wysokiej temperatury, wysokiego ciśnienia, mikrojetów, silnych wibracji odległość między cząsteczkami będzie nadal wzrastać, ostatecznie prowadząc do fragmentacji molekularnej i utworzenia pojedynczej struktury molekularnej. Ten produkt jest szczególnie skuteczny w dyspergowaniu nanomateriałów (takich jak nanorurki węglowe, grafen, krzemionka itp.).

Cel dyspersji grafenu

W przyrodzie istnieje duża liczba materiałów grafitowych, a grafit o grubości 1 milimetra zawiera około 3 miliony warstw grafenu. Grafit jednowarstwowy nazywa się grafenem, który nie istnieje w stanie swobodnym, a wszystkie istnieją w postaci arkuszy grafitu laminowanych wieloma warstwami grafenu. Ponieważ siła międzywarstwowa arkusza grafitowego jest stosunkowo słaba, warstwę można oderwać za pomocą siły zewnętrznej w celu uzyskania jednowarstwowego grafenu o grubości tylko jednego atomu węgla.

Metoda wspomagana ultradźwiękami

Ultradźwiękowy system dyspersji grafenu wykorzystuje ultradźwiękową metodę Hummersa do przygotowania tlenku grafenu. Wykorzystuje ciecz jako medium i dodaje do niej drgania ultradźwiękowe o wysokiej częstotliwości. Ponieważ ultradźwięki są falami mechanicznymi, nie są absorbowane przez cząsteczki i powodują ruch wibracyjny cząsteczek podczas procesu propagacji. Pod wpływem kawitacji, to znaczy wysokiej temperatury, wysokiego ciśnienia, mikrostrumieni, silnych wibracji i innych dodatkowych efektów, odległość między cząsteczkami zwiększa średnią odległość z powodu wibracji, co ostatecznie prowadzi do fragmentacji molekularnej. Odległość między warstwami tlenku grafitu może być zwiększona bardziej skutecznie, a wraz ze wzrostem mocy ultradźwiękowej zwiększa się odstęp między otrzymanymi warstwami tlenku grafitu.

Ciśnienie uwalniane natychmiast przez falę ultradźwiękową niszczy siłę van der Waalsa między warstwą grafenu a warstwą, co utrudnia zlepianie się grafenu. Tlenek grafitu z dużą odległością międzywarstwową jest nie tylko korzystny dla innych cząsteczek, atomów i innych interkalowanych warstw, tworząc materiał kompozytowy do interkalacji tlenku grafitu, ale także jest łatwy do zerwania w pojedynczą warstwę tlenku grafitu, co stanowi podstawę do dalszego przygotowania grafen jednowarstwowy.

Sprzęt do dyspersji ultradźwiękowej można zastosować do dyspersji i homogenizacji grafenu, powłok farbowych itp.; emulgowanie ropy naftowej; przetwarzanie tradycyjnej medycyny chińskiej; komorowe, kruszenie wody balastowej, obróbka dezynfekująca; przyspieszona reakcja surowców chemicznych