Grafen dispersiyon için ultrasonik yöntem

Kimyasal yöntem ilk olarak grafitten grafit oksite oksitlemek için oksidasyon reaksiyonunu kullanır ve grafit katmanları arasındaki karbon atomlarına oksijen içeren fonksiyonel gruplar getirerek katmanlar arasındaki etkileşimi zayıflatarak katmanlar arası aralığı arttırır.

Yaygın oksidasyon yöntemleri Brodie yöntemi, Staudenmaier yöntemi ve Hummers yöntemini içerir. İlke, önce grafitleri güçlü asitle tedavi etmek ve daha sonra oksidasyon için güçlü oksidan eklemektir. Oksitlenmiş grafit, grafen oksit oluşturmak için ultrasonik tarafından pul pul dökülür ve daha sonra azaltma için bir azaltıcı madde eklenir, böylece grafen elde edilir.

Yaygın olarak kullanılan azaltıcı ajanlar hidrazin hidrat, NaBH4 ve güçlü alkali ultrasonik azaltmadır. NaBH4 pahalı ve B elemanını korumak kolay olduğundan, güçlü alkali ultrasonik azaltmanın çalışması basit ve çevre dostu olmasına rağmen, tamamen azaltmak zordur ve genellikle azaltmadan sonra çok miktarda oksijen içeren fonksiyonel grup kalır. Bu nedenle, nispeten ucuz hidrazin hidrat genellikle grafit oksit azaltmak için kullanılır. . Hidrazin hidrat azaltmanın avantajları, azaltma yeteneğinin güçlü olması ve hidrazin hidratın volatilize olmanın kolay olması ve üründe hiçbir safsızlığın kalmamamasıdır. Azaltma işleminde, genellikle bir yandan hidrin hidratın, diğer yandan grafitin azaltılması yeteneğini geliştirmek için uygun miktarda amonyak suyu eklenir. Grafen yüzeyleri, negatif yük nedeniyle birbirlerini iter ve bu da grafenin aglomerasını azaltır.

Grafen kimyasal redoks yöntemi ile büyük miktarlarda hazırlanabilir ve ara ürün grafen oksit suda iyi bir dağılımlığa sahiptir ve grafen modifikasyonu ve işlevselleştirilmesini sağlamak için kuruması kolaydır. Bu nedenle, bu yöntem genellikle kuru kompozit malzemeler için kullanılır. Enerji depolama ve diğer araştırmalar. Bununla birlikte, oksidatif ultrasonication sürecinde bazı karbon atomlarının eksikliği ve azaltma sürecinde yaka içeren fonksiyonel grupların kalıntısı nedeniyle, hazırlanan stonene genellikle grafen kalitesi üzerindeki etkisini sınırlayan iletkenliğini azaltan daha fazla çan tuzağı içerir. Zorlu alanlardaki uygulamalar