Ultraskaņas metode grafēna dispersijai

Ķīmiskā metode vispirms izmanto oksidācijas reakciju, lai oksidētu grafītu grafīta oksīds, un palielina starpslāņu atstarpi, ieviešot skābekli saturošas funkcionālās grupas uz oglekļa atomiem starp grafīta slāņiem, tādējādi vājinot slāņu mijiedarbību.

Kopējās oksidācijas metodes ietver Brodie metodi, Staudenmaier metodi un Hummers metodi. Princips ir vispirms apstrādāt grafītu ar spēcīgu skābi un pēc tam pievienot spēcīgu oksidēkli oksidācijai. Oksidētais grafīts tiek lobīts ar ultraskaņu, lai veidotu grafēna oksīdu, un pēc tam samazināšanai pievieno reducētāju, tādējādi iegūstot grafēnu.

Parasti izmanto reducētāji ir hidrazīna hidrāts, NaBH4 un spēcīga sārmu ultraskaņas samazināšana. Tā kā NaBH4 ir dārgs un viegli saglabājams B elements, lai gan spēcīga sārmu ultraskaņas samazināšanas darbība ir vienkārša un videi draudzīga, to ir grūti pilnībā samazināt, un pēc samazināšanas parasti ir palicis liels daudzums skābekli saturošu funkcionālo grupu. Tāpēc grafīta oksīda samazināšanai parasti izmanto salīdzinoši lētu hidrazīna hidrātu. . Hidrazīna hidrāta samazināšanas priekšrocības ir tādas, ka samazināšanas spēja ir spēcīga un hidrazīna hidrāts ir viegli iztaujāts, un produktā nav piemaisījumu. Samazināšanas procesā parasti pievieno atbilstošu daudzumu amonjaka ūdens, lai uzlabotu hidrazīna hidrāta, no vienas puses, un grafīta, no otras puses, samazināšanas spēju. Grafēna virsmas atbaida viena otru negatīvā lādiņa dēļ, kas savukārt samazina grafēna aglomerāciju.

Grafēnu var pagatavot lielos daudzumos ar ķīmisko redox metodi, un starpproduktam grafēna oksīdam ir laba dispersija ūdenī, un to ir viegli nožūt, lai panāktu grafēna modifikāciju un funkcionalizāciju. Tāpēc šo metodi bieži izmanto sausiem kompozītmateriāliem. Enerģijas uzglabāšana un citi pētījumi. Tomēr, tā kā oksidatīvās ultrasonication procesā trūkst dažu oglekļa atomu un reducēšanas procesā ir apkakles saturošas funkcionālās grupas, sagatavotais akmeņlauzis bieži satur vairāk zvanu slazdu, kas samazina tā vadītspēju, kas ierobežo tā ietekmi uz grafēna kvalitāti. Lietojumprogrammas prasīgos laukos