石墨烯制备过程中超声波破碎的作用

石墨烯(Graphene)是单原子厚度的碳原子层,是近年发现的二维碳原子晶体。它被认为是富勒烯、碳纳米管、石墨的基本结构单元 [,具有 优异的力学、量子和电学性质,已成为碳质材料和凝聚态物理领域的研究热点之一。目前制备石墨烯的主要方法包括:微机械剥离法、外延 生长法  和化学法 [,其中化学法操作相对简单,成本低廉,成为目前为止大规模生产石墨烯的主要手段之一。化学法以氧化石墨为原料,分散于溶剂后经适当超声波处理,得到稳定的氧化石墨稀水溶胶,最后利用化学还原法去除氧化石墨烯上的含氧基团,得到石墨烯。
 
化学还原法被认为是实现大规模生产石墨烯的主要途径之一,而剥离氧化石墨为氧化石墨烯是利用该方法获得高品质石墨烯的关键步骤。利用超声波清洗和超声波粉碎两种方式实现了氧化石墨的剥离,研究了超声波的频率和作用方式对其剥离效率和破坏程度的影响。结果表明,氧化石墨的剥离效率随超声波频率的增大而提高;横向尺寸破坏程度在超声波直接作用时较大,间接作用时较小,可获得横向尺寸相对较大的氧化石墨烯片层.
 
超声波的功率影响剥离氧化石墨为氧化石墨烯的效率和氧化石墨稀的横向尺寸。功率越大的超声波剥离效率明显。与汗诺仪器超声波粉碎即直接作用剥离的方式相比,超声清洗即间接作用方式对氧化石墨横向尺寸的破坏程度相对较低,可获得横向尺寸较大的氧化石墨烯。
 
将单壁碳纳米管仅通过气相氧化和超声裂解两步制备出了石墨烯纳米带,采用透射电子显微镜(TEM)、原子力显微镜(AFM)、拉曼光谱(Raman)对制备出的石墨烯纳米带进行形貌和结构分析。结果表明,汗诺仪器超声波处理器制备的石墨烯纳米带宽度狭窄、边缘光滑,并且相比于刚性的单壁碳纳米管具有良好的柔韧性,大约为2nm的厚度也说明了石墨烯纳米带的双层结构。在气相氧化和超声裂解的过程中,拉曼光谱中D峰与G峰的比值始终保持在0.15左右,表明在整个制备过程中,并没有引入新的缺陷。此方法相比于其他方法制备出的纳米带具有结晶度高、宽度狭窄、边缘光滑等优点。

• 一．概述




• Hannuo连续流工业用超声波分散装置/超声处理器是我公司自主研制的新款产品。功能其全、外观新颖、性能可靠.仪器采用大屏幕液晶显示;控制采用触摸屏中央微机集中控制，超声输出、间隙时间、总时间、功率比、温度可任意设定,样品温度检测显示,频率自动跟踪,故障自动报警，程序自动存储。




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二．功能及其组成


• 1．Hannuo-6000

超声波分散装置

• 是一种利用强超声在液体中产生空化效应，对物质进行超声处理的多功能、多用途仪器，能用于动植物组织、细胞、细菌、芽胞菌种的破碎，同时可用来乳化、分离、分散、匀化、提取、脱气、清洗及加速化学反应等等。被广泛应用于生物化学、微生物学、药物化学、表面化学、物理化学、动物学等领域。




• 2．本机由超声波发生器（电源）、换能器组件、搅拌电机与反应槽（釜）或固定支架组成，中间由电缆相连。




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三、Hannuo-6000参数及各功能说明：


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型号	Hannuo-6000
输出功率	500-6000W可调
工作频率	20KHz频率自动跟踪
处理量	500-5000ml(需选配相应探头）
总定时	0-99H59M59S分可设置
工作模式	间隙/连续
超声波开和关脉冲时间	0.1-99.9s可调（超声/间隙）
温度控制	控制样品温度（0℃-100℃)
警报	故障、温度、时间
输入方式	触摸控制
显示方式	直观的触摸屏控制，4.3寸TFT
显示内容	温度、功率、时间等显示
保护装置	自程序自动纠错，过载、超温保护显示
存储数据	20组
密码	有用户密码保护设定
可选配变幅杆	Φ20、Φ25、Φ35、Φ40多点加长型 、Φ50MM
可选配双层恒温杯	500、1000、2000ML高硼硅玻璃
可选配不锈钢分散槽	304不锈钢双层槽体可通冷却水
可选配不锈钢反应釜	304不锈钢
电源AC	220V±5% /50Hz(可定制110V)
低温恒温装置	可选配
价格	69800元