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新芝分散儀-超聲分散石墨烯的研究

[導讀]為獲得分散均勻無污染、不團聚的的石墨烯納米片,通過超聲處理技術分散已團聚的石墨烯納米片并研究了主要影響因素-超聲功率和超聲時間在分散過程中對石墨烯納米片分散效果和結構的影響。

  石墨烯因其獨特的結構而具有優異的綜合性能,但由于石墨烯極大的比表面積(2630m2/g)和較強的范德華力作用非常容易發生團聚。為解決石墨烯的團聚問題,功能化石墨烯是目前常用的分散方法,通過共價或非共價修飾石墨烯表面賦予石墨烯一些新的性質。例如,在石墨烯上嫁接親水性官能團如羧基、羥基和環氧基,將石墨烯轉化為氧化石墨烯,雖然分散性得到極大提升但也改變了石墨烯的結構,導電性嚴重下降,不利于石墨烯在電池制備等領域的應用;蛲ㄟ^表面改 性 技術分散石墨烯,即添加表面活性劑,在石墨烯的表面通 過 π-π堆疊 形 成 一層薄膜使石墨烯片與片之間彼此排斥不團 聚,但要 達到此效果需要添加大量的表面活性劑,對于很多復合材的使用會產生不良影響,如作為增強體增強金屬基復合材料。此外,超聲處理被認為是 一種分散石墨烯的有效方法。

  目前,對于超聲分散石墨烯的研究主要集中在石墨烯的制備工藝上。而對于購買石墨烯的用戶而言,石墨烯在存儲、運輸過程中難免再次團聚,因此不能直接使用。且目前超聲處理工藝對石墨烯的結構和分散效果是如何影響的,還沒有詳細的研究與報道。因此,對超聲分散石墨烯進行研究是至關重要的。本文研究了超聲功率(振幅)、超聲時間(能量)對石墨烯分散效果以及結構的影響。為石墨烯作為增強體增強金屬基復合材料領域或其它同樣追求純凈、分散均勻 的 石 墨烯的研究領域提供工藝支持和理論參考。


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