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石墨烯分散设备所采用的分散原理是什么?
更新时间:2021-06-10   点击次数:607次
   石墨烯分散设备利用超声的空化作用,以高能高振荡降低石墨烯的表面能,从而达到改善分散效果的目的。将石墨在N-甲基吡咯烷酮(NMP)中采用低功率超声处理,随着超声时间的延长,石墨烯分散液的浓度随之升高,当超声时间超过462h后,石墨烯分散液浓度能够达到1.2mg/mL,这是由于超声所产生的溶剂与石墨烯之间的能量大于剥离石墨烯片层所需要的能量,进而实现了石墨烯的分散。
  石墨烯具有优良的性能,科研工作者考虑将其作为增强体加入到基体材料中以提高基体材料的性能。但是,由于其较大的比表面积,再加上片层与片层之间容易产生相互作用,易出现团聚现象,而且团聚体难以再分开,不仅降低了自身的吸附能力而且阻碍石墨烯自身优异性能的发挥,从而影响了石墨烯增强复合材料性能的改进。为了得到性能优异的石墨烯增强复合材料,科研工作者在克服石墨烯团聚、使其分散方面做了诸多研究。
  石墨烯分散设备通过离子液体对膨胀石墨进行表面改性来提高石墨烯的分散性。这种改性属于物理方法,它能降低改性过程对石墨烯结构和官能团的影响。经过改性的石墨烯片层粒径小,呈现出褶皱的状态;通过离子液体改性后的石墨烯可以长时间在丙酮溶液中保持均匀的分散状态,并且能够均匀分布在硅橡胶基体中,离子液体链长增加使得样品更加均匀地分散。
  采用具有强还原能力的没食子酸作为稳定剂和还原剂,制得了具有高分散性的石墨烯。由于分子中苯环结构和石墨烯之间形成了共扼相互作用,从而作为稳定剂吸附在石墨烯表面,这使得石墨烯片层具有较强的负电性,阻止了石墨烯片进一步堆积在一起,使其更加难于团聚,保证了所制备的石墨烯具有较高的分散性能。

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