Uso ultra-sônico para a dispersão de grafeno

O método químico primeiro oxida o grafite em óxido de grafite por uma reação de oxidação, e aumenta o espaçamento da camada introduzindo um grupo funcional contendo oxigênio nos átomos de carbono entre a camada de grafite e a camada, enfraquecendo assim a interação entre as camadas.

Oxidação comum

Os métodos incluem o método de Brodie, o método de Staudenmaier e o método de Hummers [40]. O princípio é que a grafite é primeiro tratada com ácido forte.

Em seguida, adicione um agente oxidante forte para a oxidação.

A grafite oxidada é formada em óxido de grafeno por esfoliação ultra-sônica, e então adicionada com um agente redutor para redução, obtendo assim grafeno.

Os agentes redutores comumente usados são hidrato de hidrazina, NaBH4 e redução ultrassônica alcalina forte. NaBH4 é caro devido ao seu alto preço e facilmente retém os elementos B.

A redução ultrassônica de bases fortes é simples e ecologicamente correta, mas é difícil restaurá-la completamente, e geralmente há um grande número de grupos funcionais contendo oxigênio residual após a redução.

Portanto, o hidrato de hidrazina mais barato é geralmente usado para reduzir o óxido de grafite. A vantagem da redução do hidrato de hidrazina é que a capacidade de redução é forte e o hidrato de hidrazina é fácil de evaporar e não há impurezas no produto. No processo de redução, uma quantidade apropriada de água de amônia é geralmente adicionada, por um lado, a capacidade de redução do hidrato de hidrazina é aumentada.

Por outro lado, a superfície do grafeno pode ser repelida mutuamente devido à carga negativa, reduzindo assim a aglomeração de grafeno.

A preparação em grande escala do grafeno pode ser conseguida através da redox química, e a dispersão do óxido de grafeno intermediário na água é melhor.

É fácil perceber a modificação e funcionalização do grafeno, por isso este método é frequentemente utilizado na pesquisa de materiais compósitos e armazenamento de energia. Mas por causa da oxidação,

A ausência de alguns átomos de carbono no processo ultrassônico e o resíduo de grupos funcionais contendo oxigênio durante o processo de redução freqüentemente fazem com que o grafeno resultante contenha mais defeitos, diminuindo sua condutividade e, assim, limitando sua necessidade de alta qualidade de grafeno. Aplicação.