¿Cuál es el principio y el propósito del sistema ultrasónico de dispersión de grafeno?
Mar 02, 2020
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¿Cuál es el principio y el propósito del sistema ultrasónico de dispersión de grafeno?
Inkene es un material delgado, duro y bidimensional hecho de una sola capa de átomos de carbono en el mundo. Su muy buena resistencia, flexibilidad, conductividad eléctrica, conductividad térmica y propiedades ópticas juegan un papel importante en varios campos. En el estado natural, no existe un material de grafeno de capa única, que generalmente existe como grafito tridimensional. Es muy importante extraer grafeno de una sola capa del grafito.
La dispersión ultrasónica de grafeno también se llama exfoliación ultrasónica de grafeno. El método de reducción de óxido de grafito se usa junto con la vibración ultrasónica para aumentar efectivamente la distancia entre las capas de óxido de grafito. El óxido de grafito con un intervalo grande no solo es beneficioso para que otras moléculas y átomos se interpongan entre capas para formar óxido de grafito. El material compuesto de intercalación se puede pelar fácilmente en una sola capa de óxido de grafito, sentando las bases para la preparación adicional de grafeno de una sola capa.
Principio de dispersión ultrasónica de grafeno
El equipo de dispersión ultrasónico de grafeno utiliza la cavitación de ondas ultrasónicas para dispersar partículas aglomeradas. Pone la suspensión de partículas (líquido) para procesar en un campo de sonido ultra fuerte y la procesa con la amplitud ultrasónica adecuada. Bajo los efectos adicionales de la cavitación, alta temperatura, alta presión, microjet, fuerte vibración, la distancia entre las moléculas continuará aumentando, lo que eventualmente conducirá a la fragmentación molecular y a la formación de una sola estructura molecular. Este producto es especialmente efectivo para dispersar nanomateriales (como nanotubos de carbono, grafeno, sílice, etc.).
Propósito de dispersión de grafeno
Hay una gran cantidad de materiales de grafito en la naturaleza, y el grafito de 1 milímetro de espesor contiene aproximadamente 3 millones de capas de grafeno. El grafito de una capa se llama grafeno, que no existe en estado libre, y todos existen en forma de láminas de grafito laminadas con múltiples capas de grafeno. Debido a que la fuerza entre capas de la lámina de grafito es relativamente débil, la capa se puede despegar por la fuerza externa para obtener un grafeno de una sola capa con un espesor de un solo átomo de carbono.
Método asistido por ultrasonido
El sistema de dispersión ultrasónica de grafeno utiliza el método de Hummers asistido por ultrasonidos para preparar óxido de grafeno. Utiliza un líquido como medio y agrega vibración ultrasónica de alta frecuencia al líquido. Como el ultrasonido es una onda mecánica, no es absorbido por las moléculas y causa el movimiento vibratorio de las moléculas durante el proceso de propagación. Bajo el efecto de la cavitación, es decir, alta temperatura, alta presión, micro-chorro, vibración fuerte y otros efectos adicionales, la distancia entre las moléculas aumenta la distancia promedio debido a la vibración, lo que finalmente conduce a la fragmentación molecular. La distancia entre las capas de óxido de grafito se puede aumentar de manera más efectiva, y con el aumento de la potencia ultrasónica, aumenta el intervalo entre las capas de óxido de grafito obtenidas.
La presión liberada instantáneamente por la onda ultrasónica destruye la fuerza de van der Waals entre la capa de grafeno y la capa, haciendo que sea más difícil que el grafeno se agrupe. El óxido de grafito con una gran distancia entre capas no solo es beneficioso para otras moléculas, átomos y otras capas intercaladas para formar un material compuesto de intercalación de óxido de grafito, sino que también se despega fácilmente en una sola capa de óxido de grafito, sentando las bases para la preparación adicional de grafeno de una sola capa.
El equipo de dispersión ultrasónica se puede utilizar para la dispersión y homogeneización de grafeno, recubrimientos de tinta, etc. emulsificación de petróleo; procesamiento de extracción de medicina tradicional china; trituración celular, agua de lastre, tratamiento de desinfección; reacción acelerada de materias primas químicas