Ultraheli meetod grafeeni dispersiooniks

Keemiline meetod kasutab esmalt oksüdatsioonireaktsiooni grafiidi oksüdeerimiseks grafiitoksiidiks ja suurendab kihtide vahekaugust, lisades grafiidikihtide vahele süsinikuaatomitele funktsionaalrühmi sisaldavaid hapnikku -, nõrgendades seeläbi kihtide vahelist koostoimet.

Levinud oksüdatsioonimeetodid hõlmavad Brodie meetodit, Staudenmaieri meetodit ja Hummeri meetodit. Põhimõte seisneb selles, et esmalt töödeldakse grafiiti tugeva happega ja seejärel lisatakse oksüdeerimiseks tugev oksüdeerija. Oksüdeeritud grafiit kooritakse ultraheliga, et moodustada grafeenoksiid ja seejärel lisatakse redutseerimiseks redutseerija, saades seeläbi grafeeni.

Tavaliselt kasutatavad redutseerivad ained on hüdrasiinhüdraat, NaBH4 ja tugev leeliseline ultraheliredutseerimine. Kuna NaBH4 on kallis ja kergesti säilitatav B-element, kuigi tugeva leeliselise ultraheli redutseerimine on lihtne ja keskkonnasõbralik, on seda raske täielikult redutseerida ning pärast redutseerimist jääb tavaliselt palju funktsionaalrühmi sisaldavat hapnikku -. Seetõttu kasutatakse grafiitoksiidi redutseerimiseks tavaliselt suhteliselt odavat hüdrasiinhüdraati. . Hüdrasiinhüdraadi redutseerimise eelised on see, et redutseerimisvõime on tugev ja hüdrasiinhüdraati on kerge lenduda ning tootesse ei jää lisandeid. Redutseerimisprotsessis lisatakse tavaliselt sobiv kogus ammoniaagivett, et parandada ühelt poolt hüdrasiinhüdraadi ja teiselt poolt grafiidi redutseerimisvõimet. Grafeeni pinnad tõrjuvad üksteist negatiivse laengu tõttu, mis omakorda vähendab grafeeni aglomeratsiooni.

Grafeeni saab valmistada suurtes kogustes keemilise redoksmeetodi abil ning vaheprodukt grafeenoksiid on vees hästi dispergeeruv ja kergesti kuivatatav, et saavutada grafeeni modifitseerimine ja funktsionaliseerimine. Seetõttu kasutatakse seda meetodit sageli kuivade komposiitmaterjalide puhul. Energia salvestamine ja muud uuringud. Mõne süsinikuaatomi puudumise tõttu oksüdatiivse ultraheliga töötlemise protsessis ja funktsionaalseid rühmi sisaldava krae - jäägi tõttu redutseerimisprotsessis sisaldab valmistatud kivi aga sageli rohkem kellalõkse, mis vähendab selle juhtivust, mis piirab selle mõju grafeeni kvaliteet. Rakendus nõudlikes valdkondades