Oxide 'o e Graphene – Ultrasonic Exfoliation mo movetevete

Ko Graphene oxide ko e soluble vai, amphiphilic, 'uli, biodegradable pea 'e lava pe ke fekau'i ke ne ma'u ha tu'unga lelei colloids. Ko e ultrasonic exfoliation mo e movetevete ko ha founga lelei, vave mo 'aonga ia ke fakatahataha'i, fakamovetevetea mo functionalize graphene oxide 'i he me'afua 'o e ngaahi me'a lalahi. 'I he ngaue ko ia he mata'uto'uta, ultrasonic dispersers ne fakahoko ma'olunga graphene oxide-polymer composites.

Ultrasonic Exfoliation 'o e Oxide 'o e Graphene

'Oku 'i ai e founga exfoliation ke lava 'o mapule'i 'a e lahi 'o e graphene oxide (o) nanosheets, ha tafa'aki mahu'inga ia. Ultrasonic exfoliation ko koe'uhi ko hono ngaahi fakangatangata 'o e ngaahi founga controllable tofu pe, ko e lahi taha e faka'aonga'i lahi he founga delamination ki he faiva 'o e tu'unga ma'olunga graphene mo graphene oxide.
'Oku lava ke ma'u 'a e protocols kehekehe ki he ultrasonic exfoliation 'o e oxide 'o e graphene mei he oxide 'o e graphite. Kumi 'a e taha fa'ifa'itaki'anga fakamatala 'i lalo:
'Oku fio e efuefu oxide 'o e graphite 'i he KOH aqueous 'i he tu'unga 'ulungaanga mahu'inga e pH 10. Ki he exfoliation mo e movetevete kimui ange, ko e fa'ahinga vakili ultrasonicator UP200St (200W) 'Oku ngaue 'aki. Hili ia, 'oku fakapipiki K + ions ki he graphene basal vakapuna ke poupou'i ha founga ageing. 'Oku a'usia 'a e toulekeleka 'i lalo 'i he rotary (2 h). Kae lava ke ne to'o 'a e fu'u totu'a K + ions, e efuefu ko e fufulu mo e centrifuged 'a e ngaahi taimi kehekehe.
Ko e centrifuged mo e freeze-dried e fefiofi ma'u, koe'uhi ke ha efuefu ki he oxide dispersible graphene precipitates.
Teuteu'i 'o ha fakapipiki 'ALU conductive: E efuefu oxide 'o e graphene 'e lava ke ke fakamovetevete 'i dimethylformamide (DMF) 'i lalo 'i sonication kae lava ke ma'u ha conductive fakapipiki. (Hani et al.2014)

(Pic.: Potts et 'Alama 2011)

Oxide 'o e Graphene – Exfoliation (Pic.: Potts et 'Alama 2011)

Ultrasonic Dispersing 'o e Oxide 'o e Graphene

Ultrasonic Functionalization 'o e Oxide 'o e Graphene

'Oku faka'aonga'i lelei 'a e sonication ke fakato 'a e graphene oxide (o) ki he polymers mo e composites.
Ngaahi sipinga:

  • graphene oxide-TiO2 fokotu'utu'u 'o e microsphere
  • polystyrene-magnetite-graphene oxide fokotu'utu'u ('elito – nge'esi maau)
  • fakasi'isi'i 'e he polystyrene 'a e graphene oxide composites
  • polyaniline nge'esi fokotu'utu'u 'a e 'elito 'o e vali 'a e nanofiber polystyrene/graphene oxide (PANI-PS/o)
  • intercalated faka-polystyrene graphene oxide
  • Na'e liliu 'e p-phenylenediamine-4vinylbenzen-polystyrene graphene oxide
7kW ultrasonic dispersing polokalama ki he graphene hono ngaohi (lomi'i ke fakalahi!)

Polokalama ultrasonic ki he graphene oxide exfoliation

Kole 'a e fakamatala




Fakatokanga'i ange 'etau Tu'utu'uni totonu fakatautaha.


Exfoliation 'a e Graphene mo e ultrasonic disperser UP400St

Ultrasonic Systems ki he Graphene mo e Oxide 'o e Graphene

'Oku 'omi 'e he Hielscher Ultrasonics high-power 'o e ngaahi System ultrasonic ki he exfoliation, movetevete, mo e ngaue ki he mata'uto'uta 'o e graphene mo graphene oxide. 'Oku fakahaofi 'e he processors ultrasonic falala'anga mo e ngaahi reactors e malohi 'o e fie ma'u, 'a e founga 'a e ngaahi tu'unga ko e uelofea ko e pau 'o e mapule'i, koe'uhi ke lava 'o mamata mai 'a e ngaahi ola 'o e founga ultrasonic tofu pe ki he ngaahi taumu'a 'o e founga ngaue 'oku fie ma'u.
Ko e taha 'o e ngaahi fakangatangata 'o e founga mahu'inga taha ko e amplitude ultrasonic, 'a ia ko e fakalahi 'o e vibrational mo e 'e he vakili ultrasonic. 'A e Hielscher fa'u polokalama ultrasonic 'Oku langa ke fakahaofi 'a e amplitudes ma'olunga 'aupito. Amplitudes 'o a'u mai ki he 200µm 'e lava ke faingofua hono hokohoko lele 'i 24/7 tafa. 'Oku 'omi 'e Hielscher ki he amplitudes toe ma'olunga ange, probes ultrasonic fakapatonu. 'E lava pe ke tofu pe liliu e ngaahi tukunga 'o e founga 'o e fie ma'u 'a 'etau ma'u 'a e processors ultrasonic pea faingofua ke tokanga'i 'o fakafou 'i he polokalama komipiuta 'i he. 'Oku fakapapau'i 'e he me'a ni 'a e falala'anga ma'olunga taha, e fenapasi 'a e tu'unga lelei pea mo e ngaahi ola 'o e ngaahi. Na'e faka'ata 'a e robustness 'o e me'angaue ultrasonic 'a e Hielscher 'a e tafa 24/7 'i he mamafa 'o e fatongia mo e ngaahi 'atakai lahi e fie ma'u. Ko 'eni 'oku ne 'ai ke sonication e tekinolosia ke fili mei ai 'a e faiva he lalahi 'a e teuteu 'o e graphene, graphene oxide mo e graphitic 'o e ngaahi naunau.
Foaki ha ngaahi koloa lahi 'o e ultrasonicators pea mo e naunau (hange ko e sonotrodes mo e reactors mo e kehekehe 'a e lalahi mo e geometries), ko e ngaahi tu'unga fe'unga mo e taha 'a e tali mo e ngaahi mo'oni'i me'a (e.g. reagents, fakamatala ivi ultrasonic ki he Voliume, fakamalohi, mo e mafana 'o e 'ea, 'Oku tafe mai ai 'a e 'ea mo e ha fua.) 'e lava ke ke fili kae lava ke ma'u e tu'unga ma'olunga taha. Talu mei he taimi 'e lava ke ke pressurized 'etau reactors ultrasonic a'u ki ha ngaahi barg 'e lau teau, e sonication 'o e pastes viscous lahi mo ki 250,000 centipoise 'oku 'ikai ha palopalema ki he polokalama ultrasonic Hielschers.
Koe'uhi ko e ngaahi mo'oni'i me'a kehe, ultrasonic delamination / exfoliation mo e dispersing ma'olunga taha e anga-maheni hono tuifio mo e milling 'a e ngaahi founga.

Fetu'utaki mai kiate kimautolu! / Kole kiate kitautolu!

Kataki 'o faka'aonga'i e foomu 'i lalo, kapau 'oku ke loto ke kole ha fakamatala lahi ange fekau'aki mo e ultrasonic homogenization. Te tau fiefia ke 'oatu ha polokalama ultrasonic fakataha ho'o ngaahi fie ma'u.









Kataki 'o fakatokanga'i ange 'etau Tu'utu'uni totonu fakatautaha.


Ultrasonics 'o e Hielscher

  • Ko e malohi ma'olunga
  • Kosi e tumu'aki ma'olunga malohi
  • 'i he ngaahi ha'aha'a ma'olunga 'oku kaunga ki ai
  • pule'i tonu
  • seamless tohi kole ki scalability (ngaahi)
  • kulupu (batch) pea mo e hokohoko 'o e ma'u
  • ngaahi ola 'o e ngaahi
  • falala'anga
  • robustness
  • ma'olunga 'o e ivi

Ngaahi fakamo'oni fakafolofola/ngaahi tohi



Ngaahi mo'oni'i me'a 'oku mahu'inga ke 'ilo'i

Ha mo e Cavitation: founga 'oku Exfoliated 'a e Graphite ke Graphene Oxide 'i he Sonication

Ultrasonic exfoliation 'o e graphite oxide (GrO) 'oku makatu'unga ia 'i he malohi fakaivia 'o e kosi e tumu'aki ma'olunga 'oku fakaafe'i 'e he cavitation fai ai e fuofua. Cavitation fai ai e fuofua 'ai'ai koe'uhi ko e teke ma'olunga alternating / ma'ulalo teke malohi 'a e siakale, 'a ia 'oku fakatupu 'e he coupling 'a e ngaahi peau ha malohi 'i ha vai. Lolotonga 'a e teke malohi ma'ulalo siakale occure si'isi'i 'aupito masiva pe leta kakau vekiume, 'a ia 'oku tupulaki 'a e siakale 'o e teke malohi ma'ulalo alternating. Ko e taimi na'e a'usia 'e he leta kakau vekiume ha lahi 'o e feitu'u na'a nau 'ikai lava ke mahino kiate kitautolu 'etau ivi lahi ange, 'oku nau movete fita'a lolotonga ha siakale teke malohi ma'olunga. He ngaahi ola 'o e loto siakale na'e implosion 'i he cavitational kosi e tumu'aki ngaahi malohi pea mo fakamamafa'i 'a e ngaahi peau, totu'a 'a e mafana 'o hake ki 6000K, fu'u totu'a e fakamokomoko'i peseti 'i 'olunga 1010K/s, ngaahi ha'aha'a ma'olunga 'aupito 'o a'u ki he 2000atm, differentials 'a e malohi ko ia mo ha vakapuna seti huhu'a mo hake ha kilomita 'e 1000/h (∼280m/s).
'Oku uesia 'e he ngaahi malohi lahi e graphite kati e ongo fokotu'unga, 'a ia 'oku delaminated ki he kau tautaha - pe ni'ihi-pe e ki'i graphene oxide mo e nanosheets 'o e graphene mokomoko mo ma'a.

Oxide 'o e Graphene

'Oku faka'aonga'i 'a e ultrasonic exfoliation ke delaminate mono - mo e tokosi'i-layered graphene oxide nanosheets mei he oxide 'o e graphite.Ko e synthesized 'a Graphene oxide (o) 'e he exfoliating 'a graphite oxide (GrO). Neongo ko ha naunau 3D 'oku kau ki ai 'i ha laui miliona 'o e tavalivali e tavalivali 'o e graphene mo intercalated oxygens 'a graphite oxide, graphene oxide ko ha graphene mono - pe ni'ihi-fakatoka atu ia ko e oxygenated 'i he ongo tafa'aki fakatou'osi.
Oxide 'o e Graphene mo e graphene 'oku kehe mei he ni'ihi kehe 'i he ngaahi 'ulungaanga ko 'eni: 'oku fehangahangai, graphene oxide hota ko nonpolar graphene. Ko hydrophilic, 'a Graphene oxide hota ko hydrophobic graphene.
'Oku 'uhinga 'eni, 'oku water-soluble 'a graphene oxide, amphiphilic, 'ikai 'uli, teungak o mo e ngaahi foomu ki he fale tauhi'anga colloidal suspensions. 'I he a'u hake ki 'olunga 'o e graphene oxide epoxy, hydroxyl, mo e ngaahi kulupu 'o e carboxyl, 'a ia 'oku 'ata ki he fengaue'aki 'a e cations mo e anions. Na'e 'oatu 'e he 'ALU – polymer composites koe'uhi ko honau hybrid koa fufulu – inorganic makehe 'a e fa'unga pea mo e makehe 'a e ngaahi koloa, tu'unga ma'olunga ki he manifold 'a e ngaahi tohi kole ngaue. (Tolasz et e 'Alama 2014)

Reduced Graphene Oxide

'Oku fa'u 'a e Reduced graphene oxide (rGO) 'e ultrasonic, kemikale pe 'ea ko hono fakasi'isi'i 'i he oxide graphene. Lolotonga 'a e sitepu ko hono fakasi'isi'i 'i, ha batch 'okisikena ko e lahi taha 'o e graphene oxide 'oku to'o 'a e koe'uhi ko e oxide reduced graphene kauu (rGO) kuo fu'u faitatau 'o e ngaahi 'ulungaanga ke graphene mokomoko mo ma'a. Neongo ia, reduced graphene oxide (rGO) 'oku 'ikai fakatau'ataina'i 'e he palopalema mo mokomoko mo ma'a hange ko e haohaoa graphene.