Šta je princip i svrha ultrazvučnog sistema za disperziju grafena

Koji je princip i svrha ultrazvučnog disperznog sistema grafen

Inkene je tanki, tvrdi, dvodimenzionalni materijal izrađen od jednog sloja ugljikovih atoma u svijetu. Njegova vrlo dobra čvrstoća, fleksibilnost, električna provodljivost, toplotna provodljivost i optička svojstva igraju važnu ulogu u raznim oblastima. U prirodnom stanju ne postoji jednoslojni grafenski materijal, koji uglavnom postoji kao trodimenzionalni grafit. Veoma je važno izdvojiti jednoslojni grafen iz grafita.

Ultrazvučna disperzija grafena naziva se i ultrazvučni grafen pilingom. Metoda redukcije grafitnog oksida koristi se zajedno s ultrazvučnom vibracijom da bi se učinkovito povećao razmak između slojeva grafitnog oksida. Grafitni oksid s velikim intervalom nije samo koristan za ostale molekule i atome koji se međusobno mešaju između slojeva i formiraju grafitni oksid. Kompozitni materijal interkalacije može se lako oguliti u jedan sloj grafitnog oksida, postavljajući temelje za dalju pripremu jednoslojnog grafena.

Princip ultrazvučne disperzije grafena

Oprema za raspršivanje ultrazvučnog grafena koristi kavitaciju ultrazvučnih talasa za raspršivanje aglomeriranih čestica. Suspenziju čestica (tečnost) stavlja u ultra jak zvučni polje i obrađuje je odgovarajućom ultrazvučnom amplitudom. Pod dodatnim efektima kavitacije, visoke temperature, visokog pritiska, mikrojezika, jakih vibracija, udaljenost između molekula nastavit će se povećavati što na kraju vodi do molekularne fragmentacije i stvaranja jedinstvene molekularne strukture. Ovaj je proizvod posebno djelotvoran za raspršivanje nanomaterijala (kao što su ugljikove nanocjevčice, grafen, silika, itd.).

Namjena disperzije grafena

U prirodi postoji veliki broj grafitnih materijala, a 1 milimetar debeli grafit sadrži otprilike 3 milijuna slojeva grafena. Jednoslojni grafit naziva se grafen, koji ne postoji u slobodnom stanju, a svi postoje u obliku grafitnih listova, složenih s više slojeva grafena. Budući da je međuljudska sila grafitnog lima relativno slaba, sloj se može oguliti vanjskom silom, čime se dobiva jednoslojni grafen debljine samo jednog atoma ugljika.

Ultrazvučna metoda

Ultrazvučni sistem za disperziju grafena koristi ultrazvučnu metodu Hummersa za pripremu grafen oksida. Koristi tečnost kao medij i dodaje tečnosti visoke frekvencije ultrazvučne vibracije. Budući da je ultrazvuk mehanički val, molekuli ga ne apsorbiraju i uzrokuju vibracijsko kretanje molekula tijekom procesa širenja. Pod djelovanjem kavitacije, odnosno visoke temperature, visokog pritiska, mikro-mlaza, jake vibracije i drugih dodatnih efekata, udaljenost između molekula povećava se prosječna udaljenost zbog vibracija, što na kraju dovodi do molekularne fragmentacije. Udaljenost između slojeva grafitnog oksida može se povećati učinkovitije, a s povećanjem snage ultrazvuka, interval između dobivenih slojeva grafitnog oksida raste.

Pritisak koji ultrazvučni val odmah oslobađa uništava van der Waalsovu silu između sloja grafena i sloja, otežavajući grafenu grupiranje. Grafitni oksid s velikim razmakom između slojeva nije samo koristan za ostale molekule, atome i ostale interkalirane slojeve da formiraju kompozitni materijal interkalacije grafitnog oksida, već se lako oguljuje u jedan sloj grafitnog oksida, postavljajući temelj za daljnju pripremu jednoslojni grafen.

Ultrazvučna disperzijska oprema može se koristiti za disperziju i homogenizaciju grafena, prevlaka s mastilom itd .; naftna emulgacija; obrada ekstrakcije tradicionalne kineske medicine; drobljenje ćelije, balastne vode, tretman dezinfekcijom; ubrzana reakcija hemijskih sirovina