Método ultrassônico para dispersão de grafeno

O método químico primeiro usa a reação de oxidação para oxidar grafite em óxido de grafite e aumenta o espaçamento entre camadas introduzindo oxigênio - contendo grupos funcionais nos átomos de carbono entre as camadas de grafite, enfraquecendo assim a interação entre as camadas.

Os métodos de oxidação comuns incluem o método de Brodie, o método de Staudenmaier e o método de Hummers. O princípio é primeiro tratar grafite com ácido forte e depois adicionar oxidante forte para oxidação. O grafite oxidado é esfoliado por ultra-som para formar óxido de grafeno, e então um agente redutor é adicionado para redução, obtendo-se assim o grafeno.

Os agentes redutores comumente usados ​​são hidrato de hidrazina, NaBH4 e redução ultrassônica alcalina forte. Como o NaBH4 é caro e fácil de reter elemento B, embora a operação de redução ultrassônica de álcali forte seja simples e ecologicamente correta, é difícil reduzir completamente, e geralmente há uma grande quantidade de oxigênio - contendo grupos funcionais restantes após a redução. Portanto, hidrato de hidrazina relativamente barato é geralmente usado para reduzir o óxido de grafite. . As vantagens da redução do hidrato de hidrazina são que a capacidade de redução é forte e o hidrato de hidrazina é fácil de volatilizar, e nenhuma impureza permanece no produto. No processo de redução, uma quantidade apropriada de água de amônia é geralmente adicionada para melhorar a capacidade redutora do hidrato de hidrazina, por um lado, e do grafite, por outro. As superfícies do grafeno se repelem devido à carga negativa, que por sua vez reduz a aglomeração do grafeno.

O grafeno pode ser preparado em grandes quantidades pelo método redox químico, e o produto intermediário óxido de grafeno tem boa dispersibilidade em água e é fácil de secar para conseguir modificação e funcionalização do grafeno. Portanto, este método é frequentemente usado para materiais compósitos secos. Armazenamento de energia e outras pesquisas. No entanto, devido à falta de alguns átomos de carbono no processo de ultra-som oxidativo e o resíduo do colar - contendo grupos funcionais no processo de redução, o stonene preparado geralmente contém mais armadilhas de sino, o que reduz sua condutividade, o que limita seu impacto na qualidade do grafeno. Aplicações em campos exigentes