Koji je princip i svrha ultrazvučnog sustava za disperziju grafena

Koji je princip i svrha ultrazvučnog disperzijskog grafenskog sustava

Inkene je tanki, tvrdi, dvodimenzionalni materijal izrađen od jednog sloja ugljikovih atoma u svijetu. Njegova vrlo dobra čvrstoća, fleksibilnost, električna vodljivost, toplinska vodljivost i optička svojstva igraju važnu ulogu u raznim područjima. U prirodnom stanju ne postoji jednoslojni grafenski materijal, koji općenito postoji kao trodimenzionalni grafit. Vrlo je važno izdvojiti jednoslojni grafen iz grafita.

Ultrazvučna disperzija grafena naziva se i ultrazvučni grafen piling. Metoda redukcije grafitnog oksida koristi se zajedno s ultrazvučnom vibracijom da bi se učinkovito povećao razmak između slojeva grafitnog oksida. Grafitni oksid s velikim intervalom nije samo koristan za ostale molekule i atome koji se nalaze između slojeva kako bi tvorili grafitni oksid. Kompozitni materijal za interkalizaciju može se lako ljuštiti u jedan sloj grafitnog oksida, postavljajući temelje za daljnju pripremu jednoslojnog grafena.

Princip ultrazvučne disperzije grafena

Oprema za raspršivanje ultrazvučnog grafena koristi kavitaciju ultrazvučnih valova za raspršivanje aglomeriranih čestica. Suspenziju čestica (tekućina) stavlja u ultra jak zvučno polje i obrađuje s odgovarajućom ultrazvučnom amplitudom. Pod dodatnim učincima kavitacije, visoke temperature, visokog pritiska, mikrojezika, jakih vibracija, udaljenost između molekula nastavit će se povećavati, što na kraju dovodi do molekularne fragmentacije i stvaranja jedinstvene molekularne strukture. Ovaj je proizvod posebno učinkovit za raspršivanje nanomaterijala (kao što su ugljikove nanocjevčice, grafen, silika, itd.).

Namjena disperzije grafena

U prirodi postoji veliki broj grafitnih materijala, a 1 milimetar debeli grafit sadrži otprilike 3 milijuna slojeva grafena. Jednoslojni grafit naziva se grafen, koji ne postoji u slobodnom stanju, a svi postoje u obliku grafitnih listova, složenih s više slojeva grafena. Budući da je sila sloja grafitnog lima relativno slaba, sloj se može ukloniti vanjskom silom kako bi se dobio jednoslojni grafen debljine samo jednog atoma ugljika.

Ultrazvučna metoda

Ultrazvučni sistem za disperziju grafena koristi ultrazvučnu metodu Hummersa za pripremu grafen oksida. Koristi tekućinu kao medij i dodaje visokoj frekvenciji ultrazvučne vibracije. Budući da je ultrazvuk mehanički val, molekule ga ne apsorbiraju i uzrokuju vibracijsko gibanje molekula tijekom procesa širenja. Pod djelovanjem kavitacije, odnosno visoke temperature, visokog pritiska, mikrostruje, jake vibracije i drugih dodatnih učinaka, udaljenost između molekula povećava se prosječna udaljenost zbog vibracija, što na kraju dovodi do molekularne fragmentacije. Udaljenost između slojeva grafitnog oksida može se učinkovitije povećavati, a s povećanjem snage ultrazvuka, interval između dobivenih slojeva grafitnog oksida raste.

Tlak ultrazvučnog vala koji se odmah oslobađa uništava van der Waalsovu silu između sloja grafena i sloja, otežavajući grafenu grupiranje. Grafitni oksid s velikim razmakom među slojevima nije samo koristan za ostale molekule, atome i druge interkalirane slojeve da formiraju kompozitni materijal za grafitaciju oksida grafitnog oksida, već se lako oguljuje u jedan sloj grafitnog oksida, postavljajući temelje za daljnju pripremu jednoslojni grafen.

Ultrazvučna disperzijska oprema može se koristiti za disperziju i homogenizaciju grafena, prevlaka s tintom, itd .; emulgiranje nafte; obrada ekstrakcije tradicionalne kineske medicine; drobljenje stanica, balastnih voda, obrada dezinfekcijom; ubrzana reakcija kemijskih sirovina