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由于石墨的特殊特性已為人所知,，因此開發(fā)了幾種石墨制備方法。通過復(fù)雜的化學(xué)工藝由氧化石墨烯制備石墨烯,，期間加入非常強(qiáng)的氧化和還原劑,，在這些苛刻的化學(xué)條件下制備的石墨烯經(jīng)常含有大量缺陷。

超聲波是一種經(jīng)過驗證的替代方法,，可以生產(chǎn)大量高質(zhì)量的石墨烯,。將石墨加入稀有機(jī)酸，醇和水的混合物中,，然后將混合物暴露于超聲波輻射下,。該酸起“分子楔”的作用，將石墨烯片與母體石墨分離,。 通過這種簡單的過程,，產(chǎn)生了大量未分散的，高質(zhì)量的分散在水中的石墨烯,。

石墨烯簡介

石墨烯是一種由碳原子以sp²雜化軌道組成六角型呈蜂巢晶格的二維碳納米材料。 石墨烯的碳原子厚的碳薄片通過非鍵合相互作用形成石墨,，并且具有極大的表面積,。

“它是宇宙中薄的物質(zhì)，也是有史以來堅固的物質(zhì),。其表現(xiàn)出巨大的本征載流子遷移率,，具有小的有效質(zhì)量（為零），可以在室溫下進(jìn)行微米長距離的傳播而不散射,。石墨烯可以維持比銅高6個數(shù)量級的電流密度,，顯示出創(chuàng)紀(jì)錄的熱導(dǎo)率和硬度,，不透氣，并能調(diào)和脆性和延性等相互沖突的特性,。石墨烯中的電子傳輸用狄拉克式方程描述,，該方程允許在臺式實驗中研究相對論量子現(xiàn)象。

超聲石墨烯分散原理

超聲波石墨烯分散設(shè)備是利用超聲波的空化作用來分散團(tuán)聚的顆粒,。它是將所需處理的顆粒懸浮液（液態(tài)）放入*聲場中,，用適當(dāng)?shù)某曊穹右蕴幚怼Ｔ诳栈?yīng),，高溫,，高壓，微射流,，強(qiáng)振動等附加效應(yīng)下,，分子間的距離會不斷增加，終導(dǎo)致分子破碎,，形成單分子結(jié)構(gòu),。該產(chǎn)品尤其對于分散納米材料（如碳納米管、石墨烯,、二氧化硅等）有良好效果,。

石墨烯分散目的

自然界中存在大量的石墨材料，厚1毫米的石墨大約包含300萬層石墨烯,。單層石墨被稱為石墨烯,，在自由狀態(tài)下不存在該物質(zhì)，都以多層石墨烯層疊的石墨片的形式存在,。由于石墨片的層間作用力較弱,，可以通過外力進(jìn)行層層剝離，從而獲得只有一個碳原子厚度的單層石墨烯,。

超聲波制備石墨烯

當(dāng)以高強(qiáng)度超聲處理液體時,，傳播到液體介質(zhì)中的聲波導(dǎo)致產(chǎn)生交替的高壓（壓縮）和低壓（稀疏）循環(huán)，其速率取決于頻率,。 在低壓循環(huán)期間,，高強(qiáng)度超聲波在液體中產(chǎn)生小的真空氣泡或空隙。 當(dāng)氣泡達(dá)到不能再吸收能量的體積時,，它們在高壓循環(huán)期間劇烈塌陷,。 這種現(xiàn)象稱為空化現(xiàn)象。 在內(nèi)爆期間,，局部達(dá)到非常高的溫度（約5,000K）和壓力（約2,000atm）,。 空化氣泡的內(nèi)爆也導(dǎo)致液體射流速度高達(dá)280 m/s。超聲空化引起的物理化學(xué)變化,，可應(yīng)用于石墨烯制備,。

空化誘導(dǎo)聲化學(xué)在能量和物質(zhì)之間提供了*的相互作用,，氣泡內(nèi)的熱點為~5000K，壓力為~1000bar,，加熱和冷卻速率大于1010K s-1,；這些特殊的條件允許進(jìn)入一系列通常無法進(jìn)入的化學(xué)反應(yīng)空間，這允許合成各種不同尋常的納米結(jié)構(gòu)材料,。

石墨烯直接剝離

超聲波直接剝離制備的石墨烯的質(zhì)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于Hummer方法得到的石墨烯,。超聲波可以在有機(jī)溶劑、表面活性劑/水溶液或離子液體中制備石墨烯,。這意味著可以避免使用強(qiáng)氧化或還原劑在超聲作用下通過剝落產(chǎn)生了石墨烯,。超聲波處理濃度為 1mg/ml 石墨烯氧化物的熔液，AFM圖像顯示總是存在具有均勻厚度的薄片（1nm）,這些良好的氧化石墨烯剝離樣品中沒有厚度大于1nm或厚度小于1nm的石墨烯薄片,，由此得出結(jié)論,，在這些條件下，實現(xiàn)了氧化石墨烯*剝落得到單個氧化石墨烯薄片,。

超聲波石墨烯分散設(shè)備可用于石墨烯,，油墨涂料等分散，均質(zhì)化處理,；石油乳化,；中藥萃取加工；細(xì)胞,，壓載水破碎,，消毒處理；化工原料加速反應(yīng)等方面,。

產(chǎn)品參數(shù)