Grafen Dispersiyonu İçin Ultrasonik Kullanım

Kimyasal metot, grafit okside oksitleme reaksiyonuyla oksitlenir ve grafit tabakası ile tabaka arasındaki karbon atomları üzerinde oksijen içeren bir fonksiyonel grup oluşturarak katman aralığını arttırır, böylece tabakalar arasındaki etkileşimi zayıflatır.

Ortak oksidasyon

Metodlar Brodie'nin metodunu, Staudenmaier metodunu ve Hummers metodunu içerir [40]. İlke, grafitin ilk önce güçlü asitle işlenmesidir.

Daha sonra oksidasyon için güçlü bir oksitleyici madde ekleyin.

Oksitlenmiş grafit, ultrasonik eksfoliyasyon ile grafen okside dönüştürülür ve daha sonra indirgeme için bir indirgeyici madde ile eklenir, böylece grafen elde edilir.

Yaygın olarak kullanılan indirgeme maddeleri, hidrazin hidrat, NaBH4 ve güçlü alkali ultrasonik indirgemedir. NaBH4 yüksek fiyatı nedeniyle pahalıdır ve B elemanlarını kolayca muhafaza eder.

Güçlü bazların ultrasonik olarak indirgenmesi basit ve çevre dostu olmakla birlikte, tamamen restore edilmesi zordur ve genellikle indirgemeden sonra çok sayıda artık oksijen içeren fonksiyonel grup vardır.

Bu nedenle, daha ucuz hidrazin hidrat genellikle grafit oksiti azaltmak için kullanılır. Hidrazin hidrat indirgemesinin avantajı, indirgeme kapasitesinin güçlü olması ve hidrazin hidratın buharlaşmasının kolay olması ve üründe katışıklık olmamasıdır. İndirgeme işleminde, genellikle uygun miktarda amonyak suyu eklenir, bir yandan hidrazin hidratın azaltma kapasitesi arttırılır.

Diğer taraftan, grafenin yüzeyi, negatif yük nedeniyle karşılıklı olarak itilebilmekte, böylece grafen aglomerasyonunu azaltabilmektedir.

Grafenin büyük ölçekli hazırlanması kimyasal redoks yoluyla elde edilebilir ve ara grafen oksidin su içindeki dispersiyonu daha iyidir.

Grafenin modifikasyonunu ve işlevselleştirmesini gerçekleştirmek kolaydır, bu nedenle bu yöntem genellikle kompozit malzemeler ve enerji depolama araştırmalarında kullanılır. Fakat oksidasyon nedeniyle

Ultrasonik işlemdeki bazı karbon atomlarının yokluğu ve indirgeme işlemi sırasında oksijen içeren fonksiyonel grupların kalıntısı genellikle sonuçta meydana gelen grafenin daha fazla kusur içerdiğini, bunun da iletkenliğini azalttığını ve böylece yüksek kalitede grafen gereksinimini sınırlandırmasını sağlar. Uygulama.