Использование ультразвука для дисперсии графена

Химический метод сначала окисляет графит до оксида графита реакцией окисления и увеличивает расстояние между слоями путем введения кислородсодержащей функциональной группы на атомы углерода между слоем графита и слоем, тем самым ослабляя взаимодействие между слоями.

Общее окисление

Методы включают метод Броди, метод Стауденмайера и метод Хаммера [40]. Принцип заключается в том, что графит сначала обрабатывают сильной кислотой.

Затем добавьте сильный окислитель для окисления.

Окисленный графит образуется в оксид графена с помощью ультразвукового отшелушивания, а затем добавляется восстановитель для восстановления, получая таким образом графен.

Обычно используемыми восстановителями являются гидразингидрат, NaBH4 и сильное щелочное ультразвуковое восстановление. NaBH4 является дорогостоящим из-за его высокой цены, и он легко сохраняет элементы B.

Ультразвуковое восстановление сильных оснований является простым и экологически чистым, но его трудно восстановить полностью, и после восстановления обычно остается большое количество остаточных кислородсодержащих функциональных групп.

Поэтому более дешевый гидразингидрат обычно используется для уменьшения оксида графита. Преимущество гидразинового гидрата заключается в том, что восстанавливающая способность является сильной и гидразингидрат легко испаряется, и в продукте не остается примесей. В процессе восстановления обычно добавляют соответствующее количество аммиачной воды, с одной стороны, уменьшающая способность гидразингидрата увеличивается.

С другой стороны, поверхность графена может быть взаимно отражена из-за отрицательного заряда, тем самым уменьшая агломерацию графена.

Крупномасштабная подготовка графена может быть достигнута за счет химического окислительно-восстановительного процесса, а дисперсия промежуточного оксида графена в воде лучше.

Легко реализовать модификацию и функционализацию графена, поэтому этот метод часто используется при исследовании композиционных материалов и хранения энергии. Но из-за окисления,

Отсутствие некоторых атомов углерода в ультразвуковом процессе и остаток кислородсодержащих функциональных групп в процессе восстановления часто приводят к тому, что полученный графен содержит больше дефектов, снижает его проводимость и, таким образом, ограничивает его потребность в высоком качестве графена. Заявка.