Ultralydsmetode til grafenspredning

Den kemiske metode bruger først oxidationsreaktion til oxidering af grafit til grafitoxid og øger mellemlagsafstanden ved at introducere iltholdige funktionelle grupper på kulstofatomer mellem grafitlagene og derved svække samspillet mellem lagene.

Fælles oxidationsmetoder omfatter Brodie metode, Staudenmaier metode og Hummers metode. Princippet er først at behandle grafit med stærk syre og derefter tilføje stærk oxidant til oxidation. Den oxiderede grafit eksfolieres ved ultralyd for at danne grafenoxid, og derefter tilsættes et reducerende middel til reduktion og derved opnås grafen.

Almindeligt anvendte reducerende midler er hydrazinhydrat, NaBH4 og stærk alkali ultralydsreduktion. Fordi NaBH4 er dyrt og let at bevare B-element, selvom driften af stærk alkali ultralydsreduktion er enkel og miljøvenlig, er det svært at reducere helt, og der er normalt en stor mængde iltholdige funktionelle grupper tilbage efter reduktion. Derfor bruges relativt billig hydrazinhydrat normalt til at reducere grafitoxid. . Fordelene ved hydrazinhydratreduktion er, at reduktionsevnen er stærk, og hydrazinhydrat er let at fordampe, og der er ingen urenheder tilbage i produktet. I reduktionsprocessen tilsættes der normalt en passende mængde ammoniakvand for at forbedre hydrazinhydratens reducereevne på den ene side og grafit på den anden side. Grafens overflader afviser hinanden på grund af den negative ladning, hvilket igen reducerer grafenens agglomeration.

Graphene kan fremstilles i store mængder ved kemisk redox-metode, og det mellemprodukt grapheneoxid har god dispersibility i vand og er let at tørre for at opnå modifikation og funktionalisering af grafen. Derfor bruges denne metode ofte til tørre kompositmaterialer. Energilagring og anden forskning. Men på grund af manglen på nogle kulstofatomer i processen med oxidativ ultralydbehandling og resterne af kraveholdige funktionelle grupper i reduktionsprocessen indeholder den forberedte stenen ofte flere klokkefælder, hvilket reducerer dets ledningsevne, hvilket begrænser dens indvirkning på kvaliteten af grafen. Programmer inden for krævende områder