چطور گرافين رو با دستگاه همگرايي فوق صوتي پراکنده کنيم؟

چطور گرافين رو با دستگاه همگرايي فوق صوتي پراکنده کنيم؟

از آنجا که خواص ویژه گرافیت شناخته شده است، روش های مختلفی برای تهیه آن توسعه یافته است.علاوه بر تولید شیمیایی گرافن از اکسید گرافن در یک فرآیند چند مرحله ای، عوامل اکسید کننده و کاهش دهنده بسیار قوی مورد نیاز است.گرافین تهیه شده در این شرایط شیمیایی سخت اغلب تعداد زیادی نقص حتی پس از کاهش در مقایسه با گرافین به دست آمده از روش های دیگر داردبا این حال، سونوگرافی یک روش جایگزین اثبات شده است که می تواند مقادیر زیادی گرافین با کیفیت بالا را تولید کند. روش های توسعه یافته توسط محققان با استفاده از سونوگرافی کمی متفاوت است، اما به طور کلی،تولید گرافین فقط در یک مرحله انجام می شود.

01- پاکسازی مستقیم گرافین
سونوگرافی می تواند گرافن را در حلال های آلی، محلول های سطح فعال / آبی یا مایعات یونیک آماده کند. این بدان معنی است که می توان از استفاده از عوامل اکسید کننده یا کاهش دهنده قوی اجتناب کرد.(۲۰۰۷) گرافین تولید شده توسط پوست پاک کردن تحت سونوگرافیدرمان فوق صوتی محلول اکسید گرافن با غلظت 1mg/ml، تصاویر AFM نشان می دهد که همیشه فلک با ضخامت یکنواخت (1nm) وجود دارد،و هیچ دانه گرافنی با ضخامت بیشتر از 1 نانومتر یا کمتر از 1 نانومتر در این نمونه های خوب گرافن اکسید وجود نداردنتیجه گیری می شود که در این شرایط، پاکسازی کامل از اکسید گرافن برای به دست آوردن فلک های تک اکسید گرافن به دست می آید.

02 درمان فوق صوتی گرافن...

برای مثال یک فرآیند تولید گرافین خاص: گرافیت به یک مخلوط از اسید آلی رقیق، الکل و آب اضافه می شود و سپس مخلوط در معرض اشعه فوق صوت است.اسید به عنوان یک "سنگ مولکولی" عمل می کند تا ورق های گرافین را از گرافیت اصلی جدا کنداز طریق این فرآیند ساده، مقدار زیادی از گرافین منتشر نشده و با کیفیت بالا در آب تولید می شود.

03 آماده سازی ورق های گرافین
A large amount of pure graphene sheets were successfully prepared in the production process of non-stoichiometric TiO2 graphene nanocomposites by thermally hydrolyzing a suspension of graphene nanosheets and titanium dioxide peroxide complexesنانوشیت های گرافین خالص از گرافیت طبیعی با استفاده از یک میدان حفاری با شدت بالا که توسط یک پردازنده فوق صوتی در یک راکتور فوق صوتی با فشار بالا در 5 بار تولید شده است، ساخته شده است.ورق های گرافن حاصل دارای سطح خاص بالایی و خواص الکترونیکی منحصر به فرد هستند و می توانند به عنوان یک حامل خوب برای TiO2 برای بهبود فعالیت فتوکاتالیز استفاده شوندکیفیت گرافین فوق صوتی بسیار بالاتر از آن است که با روش Hummer به دست می آید، که در آن گرافیت پاک می شود و اکسید می شود.از آنجایی که شرایط فیزیکی داخل راکتور فوق صوتی را می توان به دقت کنترل کرد و با فرض اینکه غلظت گرافین به عنوان یک dopant در محدوده 1-0 متفاوت خواهد بود.001٪، ممکن است گرافن در یک سیستم مستمر در مقیاس تجاری تولید شود.

04 درمان فوق صوتی اکسید گرافن
فرآیند آماده سازی لایه های اکسید گرافن (GO) با استفاده از تشعشع فوق صوتی. بیست و پنج میلی گرم پودر اکسید گرافن در ۲۰۰ میلی لیتر آب دیونیزه شده تعلیق شد.یک تعویق قهوه ای ناهمگن با مخلوط کردنتعلیق حاصل از آن با سونوگرافی درمان شد (30 دقیقه، 1.3 × 105J) و پس از خشک شدن (373K) ، اکسید گرافن با سونوگرافی درمان شده آماده شد.طیف سنجی FTIR نشان داد که درمان با سونوگرافی گروه های عملکردی اکسید گرافن را تغییر نمی دهد.

05 عملکرد ورق های گرافن
Xu and Suslick (2011) یک روش یک مرحله ای برای آماده سازی گرافیت عملکردی شده پلی استیرین را توصیف کردند. در مطالعه خود، آنها از دانه های گرافیت و استیرین به عنوان مواد اولیه استفاده کردند.با استفاده از فراصوت فلک های گرافیتی در استیرین (مونومر واکنش پذیر)، تشعشعات فوق صوتی منجر به پاکسازی مکانیکی دانه های گرافیت به دانه های گرافین تک لایه و چند لایه شد.عملکرد ورق های گرافین با زنجیره های پلی استیرن به دست آمده استهمان فرآیند عملکرد نیز می تواند با سایر مواد کامپوزیت مبتنی بر گرافین وینیل مونومر انجام شود.

06 آماده سازی نانوموبایل های کربن
نانوموبایل های کربن شبیه نانولوله های کربن چند دیواره هستند. تفاوت با نانولوله های کربن چند دیواره نوک های باز و دسترسی کامل سطح داخلی به مولکول های دیگر است.آنها توسط ترکیب گرافیت با پتاسیم به صورت خیس شیمیایی تولید می شوند.، پاکسازی در آب و درمان با سونوگرافی معلق کلولی.رول کردن تک لایه های گرافن با کمک سونوگرافی به نانولوله های کربن با کارایی تبدیل تا 80٪، تولید نانولوله ها را به یک موضوع داغ برای کاربردهای تجاری تبدیل می کند.

07 پراکندگی گرافین
درجه پراکندگی گرافین و اکسید گرافین برای بهره برداری از تمام پتانسیل گرافین و خواص خاص آن بسیار مهم است.اگر گرافین در شرایط کنترل شده پراکنده نشود، چندتفاوت پراکندگی گرافن می تواند به اثرات غیر قابل پیش بینی یا غیر ایده آل منجر شود، زیرا خواص گرافن با پارامترهای ساختاری آن متفاوت است.Sonication یک روش درمان اثبات شده است که می تواند نیروهای بین لایه را تضعیف کند و کنترل دقیق پارامترهای مهم پردازش را امکان پذیر می کند"برای اکسید گرافن (GO) ، که به طور معمول به عنوان ورق های تک لایه ای پرش می شود، یکی از چالش های اصلی چند تکه ای به دلیل تغییر در منطقه جانبی فلک است.با تغییر مواد اولیه گرافین و شرایط سونیکاسیوندر بسیاری از مطالعات دیگر نشان داده شده است که پراکندگی ماوراء الصوت گرافین باعث تولید خمیرهای ظریف و حتی کالوئیدی می شود".