Penggunaan Ultrasonik Untuk Graphene Dispersion

Metode kimia pertama mengoksidasi grafit menjadi oksida grafit oleh reaksi oksidasi, dan meningkatkan jarak lapisan dengan memperkenalkan gugus fungsi yang mengandung oksigen pada atom karbon antara lapisan grafit dan lapisan, sehingga melemahkan interaksi antar lapisan.

Oksidasi umum

Metode termasuk metode Brodie, metode Staudenmaier, dan metode Hummers [40]. Prinsipnya adalah grafit pertama kali diolah dengan asam kuat.

Kemudian tambahkan oksidator kuat untuk oksidasi.

Grafit teroksidasi dibentuk menjadi graphene oxide oleh pengelupasan ultrasonik, dan kemudian ditambahkan dengan reduktor untuk reduksi, dengan demikian memperoleh graphene.

Bahan pereduksi yang umum digunakan adalah hidrazin hidrat, NaBH4, dan reduksi ultrasonik alkali kuat. NaBH4 mahal karena harganya yang tinggi dan mudah menahan unsur B.

Pengurangan ultrasonik basa kuat sederhana dan ramah lingkungan, tetapi sulit untuk mengembalikan sepenuhnya, dan biasanya ada sejumlah besar gugus fungsi yang mengandung oksigen yang tersisa setelah reduksi.

Oleh karena itu, hidrazin hidrat yang lebih murah umumnya digunakan untuk mengurangi oksida grafit. Keuntungan dari pengurangan hidrazin hidrat adalah bahwa kapasitas pereduksian yang kuat dan hidrazin hidrat mudah menguap, dan tidak ada kotoran yang tertinggal dalam produk. Dalam proses reduksi, jumlah air amonia yang tepat biasanya ditambahkan, di satu sisi, kapasitas reduksi hidrazin hidrat meningkat.

Di sisi lain, permukaan graphene dapat saling ditolak karena muatan negatif, sehingga mengurangi aglomerasi graphene.

Persiapan skala besar graphene dapat dicapai melalui redoks kimia, dan dispersi oksida graphene menengah dalam air lebih baik.

Sangat mudah untuk mewujudkan modifikasi dan fungsionalisasi graphene, sehingga metode ini sering digunakan dalam penelitian material komposit dan penyimpanan energi. Tetapi karena oksidasi,

Ketiadaan beberapa atom karbon dalam proses ultrasonik dan residu gugus fungsi yang mengandung oksigen selama proses reduksi sering membuat graphene yang dihasilkan mengandung lebih banyak cacat, menurunkan konduktivitasnya, dan dengan demikian membatasi kebutuhannya untuk kualitas tinggi graphene. Aplikasi.