详细说明
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石墨烯是由单层碳原子构成的世界上最薄、最硬的二维材料,其十分良好的强度、柔韧、导电、导热、光学特性,在各大领域都有重要的作用。自然状态下不存在单层石墨烯材料一般以三维的石墨存在,要在石墨中提取单层石墨烯变得非常重要。
超声波石墨烯分散也称超声波石墨烯剥离,使用氧化石墨还原法中的Hummers法,配合超声波振动能有效地提高氧化石墨层间距,层间距较大的氧化石墨不仅有利于其他分子、原子等插入层间形成氧化石墨插层复合材料,而且易于被剥离成单层氧化石墨,为进一步制备单层石墨烯打下基础。石墨烯介绍
石墨烯是一种由碳原子组成六角型呈蜂巢晶格的平面薄膜,只有一个碳原子厚度的二维材料,又叫做单原子层石墨。目前发现的最薄、强度最大、导电导热性能最强的一种新型纳米材料,石墨烯被称为“黑金”。
由于石墨烯具有十分良好的强度、柔韧、导电、导热、光学特性,在物理学、材料学、电子信息、计算机、航空航天等领域都得到了长足的发展。石墨烯分散目的
自然界中存在大量的石墨材料,厚1毫米的石墨大约包含300万层石墨烯。单层石墨被称为石墨烯,在自由状态下不存在该物质,都以多层石墨烯层叠的石墨片的形式存在。由于石墨片的层间作用力较弱,可以通过外力进行层层剥离,从而获得只有一个碳原子厚度的单层石墨烯。
常用的分散方法
超声辅助法
超声波石墨烯分散系统采用超声波辅助Hummers法制备氧化石墨烯,是以液体为媒介,在液体中加入高频率超声波振动。由于超声是机械波,不被分子吸收,在传播过程中引起分子的振动运动。空化效应下,即高温、高压、微射流、强烈振动等附加效应下分子间的距离因振动增加其平均距离,最终导致分子破碎。能更有效地提高氧化石墨层间距,且随着超声波功率的提高,所得到的氧化石墨的层间距呈扩大趋势。
超声波瞬间释放的压力破坏了石墨烯层与层之间的范德华力,使得石墨烯更加不容易团聚在一起。层间距较大的氧化石墨不仅有利于其他分子、原子等插入层间形成氧化石墨插层复合材料,而且易于被剥离成单层氧化石墨,为进一步制备单层石墨烯打下基础。