Mikä on ultraäänigrafeenin leviämisjärjestelmän periaate ja tarkoitus

Mikä on ultraäänen grafeenidispersiojärjestelmän periaate ja tarkoitus?

Inkene on ohut, kova, kaksiulotteinen materiaali, joka on valmistettu yhdestä kerroksesta hiiliatomia maailmassa. Sen erittäin hyvällä lujuudella, joustavuudella, sähkönjohtavuudella, lämmönjohtavuudella ja optisilla ominaisuuksilla on tärkeä rooli eri aloilla. Luonnollisessa tilassa ei ole yksikerroksista grafeenimateriaalia, joka esiintyy yleensä kolmiulotteisena grafiittina. On erittäin tärkeää erottaa yksikerroksinen grafeeni grafiitista.

Grafeenin ultraäänidispersiota kutsutaan myös ultraäänitekniikan kuorimiseksi. Grafiittioksidireduktiomenetelmää käytetään yhdessä ultraäänivärähtelyn kanssa etäisyyden lisäämiseksi tehokkaasti grafiittioksidikerrosten välillä. Grafiittioksidilla, jolla on suuri välimatka, ei ole vain hyötyä muille molekyyleille ja atomeille, jotka asettuvat kerrosten välillä muodostamaan grafiittioksidia. Interkalointikomposiittimateriaali voidaan helposti kuorittaa yhdeksi kerrokseksi grafiittioksidia, mikä luo perustan yksikerroksisen grafeenin jatkokäsittelylle.

Grafeenin ultraäänidispersion periaate

Grafeenin ultraäänidispersiointilaitteet käyttävät ultraääniaaltojen kavitaatiota agglomeroituneiden hiukkasten levittämiseen. Se asettaa prosessoitavan hiukkassuspension (nesteen) erittäin vahvaksi äänikentäksi ja prosessoi sen sopivalla ultraääni-amplitudilla. Kavitaation, korkean lämpötilan, korkean paineen, mikrosuihkun, voimakkaan tärinän lisävaikutusten myötä molekyylien välinen etäisyys kasvaa edelleen, johtaen lopulta molekyylin pirstoutumiseen ja yhden molekyylirakenteen muodostumiseen. Tämä tuote on erityisen tehokas nanomateriaalien (kuten hiilinanoputkien, grafeenin, piidioksidin jne.) Levittämiseen.

Grafeenidispersion tarkoitus

Luonnossa on suuri määrä grafiittimateriaaleja, ja 1 millimetrin paksu grafiitti sisältää noin 3 miljoonaa kerrosta grafeenia. Yksikerroksista grafiittia kutsutaan grafeeniksi, jota ei ole vapaassa tilassa, ja kaikki ovat grafiittilevyjen muodossa, jotka on laminoitu useilla grafeenikerroksilla. Koska grafiittilevyn välikerro on suhteellisen heikko, kerros voidaan kuorita pois ulkoisella voimalla, jotta saadaan yksikerroksinen grafeeni, jonka paksuus on vain yksi hiiliatomi.

Ultraääni-avusteinen menetelmä

Grafeenin ultraäänidispersiojärjestelmässä käytetään ultraääni-avusteista Hummers-menetelmää grafeenioksidin valmistamiseksi. Se käyttää nestettä väliaineena ja lisää nesteeseen korkeataajuista ultraäänivärähtelyä. Koska ultraääni on mekaaninen aalto, molekyylit eivät ime sitä ja aiheuttaa molekyylien värähtelyliikkeen etenemisprosessin aikana. Kavitaation eli korkean lämpötilan, korkean paineen, mikrosuihkun, voimakkaan tärinän ja muiden lisävaikutusten vaikutuksesta molekyylien välinen etäisyys kasvattaa värähtelyn aiheuttamaa keskimääräistä etäisyyttä, johtaen lopulta molekyylin pirstoutumiseen. Grafiittioksidikerrosten välistä etäisyyttä voidaan kasvattaa tehokkaammin, ja ultraäänitehon lisääntyessä saatujen grafiittioksidikerrosten välinen väli kasvaa.

Ultraääniaallon hetkessä vapauttama paine tuhoaa van der Waals -voiman grafeenikerroksen ja kerroksen välillä, mikä tekee grafeenin vaikeamman ryhmittyä yhteen. Grafiittioksidilla, jolla on suuri välimatka, ei ole vain hyötyä muille molekyyleille, atomille ja muille interkaloituneille kerroksille grafiittioksidin interkaloituneen komposiittimateriaalin muodostamiseksi, vaan se myös kuoritaan helposti yhdeksi grafiittioksidikerrokseksi, mikä luo perustan yksikerroksinen grafeeni.

Ultraäänidispersiolaitteita voidaan käyttää grafeenin, mustepäällysteiden jne. Dispergointiin ja homogenointiin; öljyemulgointi; perinteisen kiinalaisen lääketieteen uuttaminen; solujen, painolastiveden murskaus, desinfiointikäsittely; kemiallisten raaka-aineiden nopeutettu reaktio