超聲波石墨烯分散系統(tǒng)原理及目的

時間：2020-01-05作者：杭州浩達(dá)超聲設(shè)備有限公司瀏覽：3291

石墨烯是由單層碳原子構(gòu)成的世界上較薄、較硬的二維材料，其十分良好的強(qiáng)度、柔韌、導(dǎo)電、導(dǎo)熱、光學(xué)特性，在各大領(lǐng)域都有重要的作用。自然狀態(tài)下不存在單層石墨烯材料一般以三維的石墨存在，要在石墨中提取單層石墨烯變得非常重要。

超聲波石墨烯分散也稱超聲波石墨烯剝離，使用氧化石墨還原法，配合超聲波振動能有效地提高氧化石墨層間距，層間距較大的氧化石墨不僅有利于其他分子、原子等插入層間形成氧化石墨插層復(fù)合材料，而且易于被剝離成單層氧化石墨，為進(jìn)一步制備單層石墨烯打下基礎(chǔ)。

超聲石墨烯分散原理

超聲波石墨烯分散設(shè)備是利用超聲波的空化作用來分散團(tuán)聚的顆粒。它是將所需處理的顆粒懸浮液（液態(tài)）放入**強(qiáng)聲場中，用適當(dāng)?shù)某曊穹右蕴幚?。在空化效?yīng)，高溫，高壓，微射流，強(qiáng)振動等附加效應(yīng)下，分子間的距離會不斷增加，較終導(dǎo)致分子破碎，形成單分子結(jié)構(gòu)。該產(chǎn)品尤其對于分散納米材料（如碳納米管、石墨烯、二氧化硅等）有良好效果。

石墨烯分散目的

自然界中存在大量的石墨材料，厚1毫米的石墨大約包含300萬層石墨烯。單層石墨被稱為石墨烯，在自由狀態(tài)下不存在該物質(zhì)，都以多層石墨烯層疊的石墨片的形式存在。由于石墨片的層間作用力較弱，可以通過外力進(jìn)行層層剝離，從而獲得只有一個碳原子厚度的單層石墨烯。

超聲輔助法

超聲波石墨烯分散系統(tǒng)采用超聲波輔助Hummers法制備氧化石墨烯，是以液體為媒介，在液體中加入高頻率超聲波振動。由于超聲是機(jī)械波，不被分子吸收，在傳播過程中引起分子的振動運動?？栈?yīng)下，即高溫、高壓、微射流、強(qiáng)烈振動等附加效應(yīng)下分子間的距離因振動增加其平均距離，較終導(dǎo)致分子破碎。能較有效地提高氧化石墨層間距，且隨著超聲波功率的提高，所得到的氧化石墨的層間距呈擴(kuò)大趨勢。

超聲波瞬間釋放的壓力破壞了石墨烯層與層之間的范德華力，使得石墨烯較加不容易團(tuán)聚在一起。層間距較大的氧化石墨不僅有利于其他分子、原子等插入層間形成氧化石墨插層復(fù)合材料，而且易于被剝離成單層氧化石墨，為進(jìn)一步制備單層石墨烯打下基礎(chǔ)。

超聲波分散設(shè)備可用于石墨烯，油墨涂料等分散，均質(zhì)化處理；石油乳化；中藥萃取加工；細(xì)胞，壓載水破碎，消毒處理；化工原料加速反應(yīng)等方面。


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