Phương pháp siêu âm cho phân tán graphene

Phương pháp hóa học đầu tiên sử dụng phản ứng oxy hóa để oxy hóa graphite thành oxit graphite, và tăng khoảng cách liên lớp bằng cách giới thiệu các nhóm chức năng chứa oxy trên các nguyên tử carbon giữa các lớp than chì, do đó làm suy yếu sự tương tác giữa các lớp.

Các phương pháp oxy hóa phổ biến bao gồm phương pháp Brodie, phương pháp Staudenmaier và phương pháp Hummers. Nguyên tắc là trước tiên xử lý than chì bằng axit mạnh và sau đó thêm chất oxy hóa mạnh cho quá trình oxy hóa. Graphite bị oxy hóa được tẩy tế bào chết bằng siêu âm để tạo thành oxit graphene, và sau đó một chất giảm được thêm vào để giảm, do đó có được graphene.

Các chất giảm thường được sử dụng là hydrazine hydrate, NaBH4 và giảm siêu âm kiềm mạnh. Bởi vì NaBH4 đắt tiền và dễ giữ lại yếu tố B, mặc dù hoạt động của giảm siêu âm kiềm mạnh rất đơn giản và thân thiện với môi trường, rất khó để giảm hoàn toàn, và thường có một lượng lớn các nhóm chức năng chứa oxy còn lại sau khi giảm. Do đó, hydrazine hydrate tương đối rẻ thường được sử dụng để giảm oxit than chì. . Ưu điểm của việc giảm hydrazine hydrate là khả năng giảm mạnh và hydrazine hydrate dễ dàng vôi, và không còn tạp chất trong sản phẩm. Trong quá trình giảm, một lượng nước amoniac thích hợp thường được thêm vào để cải thiện khả năng giảm hydrazine hydrate một mặt và mặt khác là than chì. Các bề mặt của graphene đẩy lùi lẫn nhau do điện tích âm, do đó làm giảm sự kết tụ của graphene.

Graphene có thể được điều chế với số lượng lớn bằng phương pháp oxy hóa học, và sản phẩm trung gian graphene oxide có khả năng phân tán tốt trong nước và dễ khô để đạt được sửa đổi và chức năng của graphene. Do đó, phương pháp này thường được sử dụng cho vật liệu composite khô. Lưu trữ năng lượng và các nghiên cứu khác. Tuy nhiên, do thiếu một số nguyên tử carbon trong quá trình siêu âm oxy hóa và dư lượng của các nhóm chức năng chứa cổ áo trong quá trình giảm, stonene được chuẩn bị thường chứa nhiều bẫy chuông hơn, làm giảm độ dẫn điện của nó, hạn chế tác động của nó đối với chất lượng graphene. Ứng dụng trong các trường đòi hỏi khắt khe