Quel est le principe et l'objectif du système de dispersion ultrasonique du graphène

Quels sont le principe et l'objectif du système de dispersion ultrasonique du graphène

L'inkène est un matériau mince, dur et bidimensionnel constitué d'une seule couche d'atomes de carbone dans le monde. Sa très bonne résistance, flexibilité, conductivité électrique, conductivité thermique et propriétés optiques jouent un rôle important dans divers domaines. A l'état naturel, il n'y a pas de graphène monocouche, qui existe généralement sous forme de graphite tridimensionnel. Il est très important d'extraire du graphite monocouche du graphite.

La dispersion ultrasonique du graphène est également appelée épluchage ultrasonique du graphène. La méthode de réduction de l'oxyde de graphite est utilisée en conjonction avec des vibrations ultrasoniques pour augmenter efficacement la distance entre les couches d'oxyde de graphite. L'oxyde de graphite avec un grand intervalle n'est pas seulement bénéfique pour d'autres molécules et atomes d'interposer entre les couches pour former de l'oxyde de graphite. Le matériau composite d'intercalation peut être facilement pelé en une seule couche d'oxyde de graphite, jetant ainsi les bases de la préparation ultérieure du graphène monocouche.

Principe de dispersion ultrasonique du graphène

L'équipement de dispersion ultrasonique du graphène utilise la cavitation des ondes ultrasonores pour disperser les particules agglomérées. Il place la suspension de particules (liquide) à traiter dans un champ sonore ultra-fort et la traite avec une amplitude ultrasonique appropriée. Sous les effets supplémentaires de la cavitation, de la température élevée, de la haute pression, du microjet, des fortes vibrations, la distance entre les molécules continuera d'augmenter, conduisant finalement à la fragmentation moléculaire et à la formation d'une structure moléculaire unique. Ce produit est particulièrement efficace pour disperser des nanomatériaux (tels que les nanotubes de carbone, le graphène, la silice, etc.).

But de dispersion du graphène

Il existe un grand nombre de matériaux de graphite dans la nature, et le graphite de 1 millimètre d'épaisseur contient environ 3 millions de couches de graphène. Le graphite monocouche est appelé graphène, qui n'existe pas à l'état libre, et tous existent sous forme de feuilles de graphite stratifiées avec plusieurs couches de graphène. Du fait que la force intercouche de la feuille de graphite est relativement faible, la couche peut être décollée par une force externe pour obtenir un graphène monocouche d'une épaisseur d'un seul atome de carbone.

Méthode assistée par ultrasons

Le système de dispersion ultrasonique du graphène utilise la méthode Hummers assistée par ultrasons pour préparer l'oxyde de graphène. Il utilise un liquide comme milieu et ajoute des vibrations ultrasoniques à haute fréquence au liquide. Les ultrasons étant une onde mécanique, ils ne sont pas absorbés par les molécules et provoquent le mouvement vibratoire des molécules au cours du processus de propagation. Sous l'effet de la cavitation, c'est-à-dire à haute température, haute pression, micro-jet, forte vibration et autres effets supplémentaires, la distance entre les molécules augmente la distance moyenne due aux vibrations, conduisant finalement à une fragmentation moléculaire. La distance entre les couches d'oxyde de graphite peut être augmentée plus efficacement, et avec l'augmentation de la puissance ultrasonique, l'intervalle entre les couches d'oxyde de graphite obtenues augmente.

La pression libérée instantanément par l'onde ultrasonore détruit la force de van der Waals entre la couche de graphène et la couche, ce qui rend plus difficile le regroupement du graphène. L'oxyde de graphite avec une grande distance entre les couches est non seulement bénéfique pour d'autres molécules, atomes et autres couches intercalées pour former un matériau composite d'intercalation d'oxyde de graphite, mais il est également facilement décortiqué en une seule couche d'oxyde de graphite, jetant les bases de la préparation ultérieure de graphène monocouche.

L'équipement de dispersion ultrasonique peut être utilisé pour la dispersion et l'homogénéisation du graphène, des revêtements d'encre, etc.; émulsification du pétrole; traitement d'extraction de la médecine traditionnelle chinoise; cellule, broyage de l'eau de ballast, traitement de désinfection; réaction accélérée des matières premières chimiques