Dispèsyon grafèn ultrasons
Prezante:
Dispèsyon grafèn ultrasons, ke yo rele tou èksfolyasyon grafèn ultrasons, sèvi ak metòd pou diminye oksid grafèn, konbine avèk Vibration ultrasons, efektivman ogmante espas interlayer nan oksid grafèn. Ksid grafèn ak pi gwo espas entèrkal pa sèlman fasilite ensèsyon lòt molekil, atòm, elatriye nan entèrkalye a pou fòme oksid grafèn entèrkalye materyèl konpoze, men tou fasil yo dwe exfoliated nan yon sèl-kouch oksid grafèn, mete yon fondasyon pou plis preparasyon. nan grafèn yon sèl-kouch.
Prensip:
Ekipman dispèsyon grafèn ultrasons itilize efè kavitasyon ultrason pou dispèse patikil aglomerate. Li enplike mete sispansyon patikil ki nesesè yo (likid) nan yon jaden son ultra fò ak trete li ak anplitid ultrasons apwopriye. Anba efè adisyonèl tankou kavitasyon, tanperati ki wo, presyon ki wo, mikwo jè, ak vibrasyon fò, distans ki genyen ant molekil yo ap kontinye ogmante, finalman mennen nan fwagmantasyon molekilè ak fòmasyon nan estrikti molekil sèl. Pwodwi sa a se patikilyèman efikas pou dispèse nanomateryèl tankou nanotub kabòn, grafèn, silica, elatriye.
Objektif:
Gen yon gwo kantite materyèl grafit nan lanati, ak grafit ak yon epesè 1 milimèt gen apeprè 3 milyon kouch grafèn. Se sèl kouch grafit yo rele grafèn, ki pa egziste nan eta gratis li yo epi ki egziste nan fòm lan nan fèy grafèn kouch. Akòz fòs yo fèb entèryèr nan fèy grafit, yo ka kale koupe kouch pa kouch atravè fòs ekstèn, sa ki lakòz yon grafèn sèl-kouch ak yon sèl epesè atòm kabòn.
Metòd dispèsyon komen ak dezavantaj yo:
1. mikwo mekanik peeling metòd
Retire fèy grafèn dirèkteman nan pi gwo kristal lè l sèvi avèk tep epi repete pwosesis sa a kontinyèlman.
Friksyon ant yon materyèl ak grafit pirolitik elaji oswa defektye rezilta nan fòmasyon nan kristal flokulan sou sifas grafit esansyèl, ki gen yon sèl kouch grafèn.
Dezavantaj: Graphene gen ti sede, ti zòn, difikilte pou kontwole gwosè ak presizyon, efikasite ki ba, epi li pa ka prepare sou yon gwo echèl.
2. Metòd depo chimik vapè
Pwosesis pou entwodwi youn oswa plis sibstans gaz ki gen kabòn (anjeneral ba-kabòn gaz òganik) nan yon reyaktè vakyòm, dekonpoze ak karbonize kabòn ki gen gaz (anjeneral ba-kabòn gaz òganik) nan tanperati ki wo, ak grandi yon eleman kabòn sou la. sifas substra.
Dezavantaj: estrikti kristal siwo myèl egzagonal nan grafèn pa ka konplètman grafitize, ak bon jan kalite li yo pa bon jan sa yo ki nan metòd la èksfolyasyon mikrokodinatè. Pri segondè a ak kondisyon ekipman strik limite preparasyon gwo-echèl li yo nan grafèn, ak adisyon a nan katalis tou diminye pite a nan grafèn.
3. Crystal epitaxial oryante kwasans metòd
Yon metòd se retire Si pa chofe yon sèl kristal 6H SiC, kidonk kwasans epitaxial nan grafèn sou sifas la nan kristal SiC. Grafèn ak kouch Si antre an kontak, epi konduktiviti grafèn sa a afekte pa substra a; Yon lòt apwòch se itilize tras kantite kabòn nan metal kristal sèl, ak nan rkwir segondè-tanperati anba vakyòm ultra-segondè, eleman nan kabòn andedan metal la presipite grafèn sou sifas la nan metal la sèl kristal.
Dezavantaj: Epesè fim grafèn se inegal, difisil pou kontwole, epi grafèn pwodwi a byen respekte substra a, sa ki fè li difisil pou dekale, sa ki ka afekte karakteristik grafèn. An menm tan an, li bezwen grandi anba kondisyon ekstrèmman piman bouk nan ultra vakyòm ak tanperati ki wo, ak kondisyon ekipman segondè, ki fè li enposib reyalize gwo-echèl ak kontwole preparasyon nan grafèn.
4. Metòd rediksyon grafit oksidize
Se grafèn oksidize jeneralman jwenn pa oksidasyon asid fò nan grafit. Gen twa metòd prensipal pou prepare grafit oksidize: metòd Brodie, metòd Staudenmaier ak metòd Hummers. Pami yo, metòd Hummers mande pou ajoute asistans ultrasons pou dispèsyon grafèn.
Karakteristik: Metòd Hummers pou dispèsyon grafèn: Metòd la se senp, ki pran tan, li gen yon gwo kapasite pwosesis, san danje epi li pa polisyon, e kounye a se metòd ki pi souvan itilize.
Avantaj ki genyen nan dispèsyon grafèn ultrasons:
Sistèm dispèsyon grafèn ultrasons la sèvi ak metòd ultrasons asistans Hummers pou prepare oksid grafèn, ki sèvi ak likid kòm mwayen epi ajoute Vibration ultrasons-wo frekans nan likid la. Akòz ultrason se yon onn mekanik ki pa absòbe pa molekil, li lakòz vibrasyon molekilè pandan pwopagasyon. Anba efè kavitasyon an, ki gen ladan efè adisyonèl tankou tanperati ki wo, presyon ki wo, mikwo jè, ak vibrasyon fò, distans ki genyen ant molekil ogmante akòz Vibration, finalman ki mennen nan fwagmantasyon molekilè. Li kapab efektivman ogmante espacement interlayer de oxydé graphite, ak ogmantasyon pouvwa à, espacement interlayer oxydé oxydé montre yon tandans pou agrandi.
Presyon enstantane lage pa ultrason kraze fòs van der Waals ant kouch grafèn, sa ki fè li mwens chans pou grafèn nan total. Gwo espas interlayer nan oksid grafèn pa sèlman fasilite ensèsyon nan lòt molekil, atòm, elatriye nan interlayer a fòme oksid grafèn entèrkalye materyèl konpoze, men tou, fè li fasil yo dwe kale koupe nan yon sèl-kouch oksid grafèn, mete yon fondasyon pou plis preparasyon nan grafèn sèl-kouch.
