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。
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