Оксид графена водорастворимый, амфифиловый, нетоксичный, биоразлагаемый и может быть легко рассеян на стабильные коллоиды. Ультразвуковое отшелушивание и дисперсия является очень эффективным, быстрым и экономически эффективным методом синтеза, рассеивания и функционализации оксида графена в промышленных масштабах. В обработке вниз по течению ультразвуковые разгоны производят высокопроизводительные составы оксида-полимера графена.

Ультразвуковое отшелушивание оксида графена

Для контроля размера нанокристаллов оксида графена (GO) метод отшелушивания играет ключевой фактор. Благодаря своим точно контролируемым параметрам процесса ультразвуковое отшелушивание является наиболее широко используемым методом расслоения для производства высококачественного графена и оксида графена.
Для ультразвуковой эксфолиации графенового оксида из оксида графита доступны различные протоколы. Найдите одно примерное описание ниже:
Порошок оксида графита смешивают в водном KOH с величиной рН 10. Для отшелушивания и последующей дисперсии зонд-тип ультразвуковой аппарат UP200St (200 Вт) используется. Затем ионы K + присоединяют к базисной плоскости графена, чтобы вызвать процесс старения. Старение достигается при роторном испарении (2 часа). Для удаления избыточных ионов K + порошок промывают и центрифугируют в разное время.
Полученную смесь центрифугируют и сушат вымораживанием, так что выпадает диспергируемый порошок оксида графена.
Подготовка проводящей GO-пасты: порошок оксида графена можно диспергировать в диметилформамиде (ДМФ) под воздействием ультразвука, чтобы получить проводящую пасту. (Han et al.2014)

Оксид графена – Эксфолиация (рис .: Potts et al., 2011)

Ультразвуковая дисперсия оксида графена

Ультразвуковая функциональность оксида графена

Ультразвук успешно используется для включения оксида графена (GO) в полимеры и композиты.
Примеры:

• оксид графена-TiO₂ микросферный композит
• полистирол-магнетит-графеновый оксидный композит (структурированный сердечник-оболочка)
• полистирол уменьшил композиты оксида графена
• полианилин с нановолоконным покрытием из полистирола / графенового оксида (PANI-PS / GO)
• полистирол-интеркалированный оксид графена
• п-фенилендиамин-4винилбензол-полистирол, модифицированный оксид графена

Ультразвуковые системы для оксида графена и графена

Hielscher Ultrasonics предлагает мощные ультразвуковые системы для отшелушивания, диспергирования и последующей обработки графена и оксида графена. Надежные ультразвуковые процессоры и сложные реакторы обеспечивают требуемую мощность, условия процесса, а также точное управление, так что результаты ультразвукового процесса могут быть точно настроены на достижение желаемых целей процесса.
Одним из наиболее важных параметров процесса является ультразвуковая амплитуда, которая представляет собой колебательное расширение и сжатие на ультразвуковом зонде. Хильшер-х промышленные ультразвуковые системы построены для обеспечения очень высоких амплитуд. Амплитуды до 200 мкм могут быть легко непрерывны в режиме 24/7. Для еще более высоких амплитуд Hielscher предлагает специализированные ультразвуковые датчики. Все наши ультразвуковые процессоры можно точно настроить на требуемые условия процесса и легко контролировать через встроенное программное обеспечение. Это обеспечивает высочайшую надежность, стабильное качество и воспроизводимые результаты. Устойчивость ультразвукового оборудования Hielscher позволяет работать круглосуточно и в тяжелых условиях и в сложных условиях. Это делает обработку ультразвуком предпочтительной технологией производства для крупномасштабная подготовка графена, оксида графена и графитовых материалов.
Предлагая широкий ассортимент ультразвуковых аппаратов и аксессуаров (таких как сонотроды и реакторы с различными размерами и геометриями), наиболее подходящими условиями реакции и факторами (например, реагенты, мощность ультразвуковой энергии на объем, давление, температура, расход и т. Д.) Могут быть выбранных для получения самого высокого качества. Поскольку наши ультразвуковые реакторы могут находиться под давлением до нескольких сотен бар, ультразвуковая обработка высоковязких паст до 250 000 сантипуаз не является проблемой для ультразвуковых систем Hielschers.
Из-за этих факторов ультразвуковое расслоение / расслаивание и диспергирование превосходят обычные методы смешивания и измельчения.