Ultrazvuková metoda pro disperzi grafenu

Chemická metoda nejprve používá oxidační reakci k oxidaci grafitu na oxid grafitu a zvětšuje vzdálenost mezi vrstvami zavedením funkčních skupin obsahujících kyslík na atomy uhlíku mezi grafitové vrstvy, čímž se oslabí interakce mezi vrstvami.

Mezi běžné oxidační metody patří Brodieho metoda, Staudenmaierova metoda a Hummersova metoda. Principem je nejprve ošetřit grafit silnou kyselinou a poté přidat silné oxidační činidlo pro oxidaci. Oxidovaný grafit je exfoliován ultrazvukem za vzniku oxidu grafenu a poté je přidáno redukční činidlo pro redukci, čímž se získá grafen.

Běžně používaná redukční činidla jsou hydrazinhydrát, NaBH4 a silná alkalická ultrazvuková redukce. Protože NaBH4 je drahý a snadno zadržitelný prvek B, ačkoli operace silné alkalické ultrazvukové redukce je jednoduchá a šetrná k životnímu prostředí, je obtížné ji úplně redukovat a po redukci obvykle zbývá velké množství funkčních skupin obsahujících kyslík. K redukci oxidu grafitu se proto obvykle používá relativně levný hydrazinhydrát. . Výhody redukce hydrazinhydrátu spočívají v tom, že redukční schopnost je silná a hydrazinhydrát se snadno odpařuje a v produktu nezůstávají žádné nečistoty. Při redukčním procesu se obvykle přidává vhodné množství čpavkové vody pro zlepšení redukční schopnosti hydrazinhydrátu na jedné straně a grafitu na straně druhé. Povrchy grafenu se navzájem odpuzují kvůli negativnímu náboji, což zase snižuje aglomeraci grafenu.

Grafen lze připravit ve velkém množství chemickou redoxní metodou a meziprodukt oxid grafenu má dobrou disperzibilitu ve vodě a snadno se suší, aby se dosáhlo modifikace a funkcionalizace grafenu. Proto se tato metoda často používá pro suché kompozitní materiály. Skladování energie a další výzkum. Vzhledem k nedostatku některých atomů uhlíku v procesu oxidační ultrazvukové ultrazvuku a zbytků funkčních skupin obsahujících límec v procesu redukce však připravený stonen často obsahuje více zvonových pastí, což snižuje jeho vodivost, což omezuje jeho dopad na kvalita grafenu. Aplikace v náročných oborech