Graphene oxit là hòa tan trong nước, amphiphilic, không độc hại, phân hủy và có thể dễ dàng phân tán thành keo ổn định. Siêu âm tẩy da chết và phân tán là một phương pháp rất hiệu quả, nhanh chóng và hiệu quả chi phí để tổng hợp, phân tán và functionalize Graphene oxit trên quy mô công nghiệp. Trong chế biến hạ lưu, siêu âm phân tán sản xuất hiệu suất cao Graphene oxit-polymer composite.

Tẩy da chết siêu âm của Graphene Oxide

Để kiểm soát kích thước của Graphene oxit (GO) nanosheets, phương pháp tẩy da chết đóng một yếu tố quan trọng. Do các thông số quá trình kiểm soát chính xác của nó, tẩy da chết siêu âm là kỹ thuật phân tách được sử dụng rộng rãi nhất để sản xuất Graphene chất lượng cao và Graphene oxide.
Đối với tẩy da chết siêu âm của oxit Graphene từ oxit Graphite giao thức khác nhau có sẵn. Tìm một mô tả mẫu mực dưới đây:
Bột oxit than chì được trộn trong nước KOH với giá trị pH 10. Đối với việc tẩy da chết và phân tán tiếp theo, máy siêu âm loại đầu dò UP200St (200W) được sử dụng. Sau đó, các ion K + được gắn vào mặt phẳng cơ bản graphene để tạo ra quá trình lão hóa. Sự lão hóa đạt được dưới sự bay hơi quay (2 giờ). Để loại bỏ các ion K + quá mức, bột được rửa sạch và ly tâm nhiều lần.
Hỗn hợp thu được là ly tâm và đóng băng-khô, do đó, một chất bột oxit Graphene phân tán kết tủa.
Chuẩn bị dán graphene oxide dẫn điện: Bột graphene oxide có thể được phân tán trong dimethylformamide (DMF) dưới sonication để tạo ra một hỗn hợp dẫn điện. (Han và cộng sự 2014)

Graphene Oxide – Tẩy da chết (pic.: Potts et al. 2011)

Siêu âm phân tán của Graphene Oxide

Siêu âm Functionalization Oxide Graphene

Sonication được sử dụng thành công để kết hợp Graphene oxit (GO) vào polyme và composite.
Ví dụ:

• hỗn hợp vi cầu graphene oxide-TiO2
• Polystyrene-magnetite-Graphene oxit composite (lõi-vỏ cấu trúc)
• Polystyrene giảm Graphene oxit composit
• polyaniline nanofiber bọc polystyrene/Graphene oxit (PANI-PS/GO) lõi vỏ composite
• Polystyrene-oxit Graphene intercalated
• p-phenylenediamine-4vinylbenzen-polystyrene sửa đổi Graphene Oxide

Sonicators để xử lý graphene và graphene oxide

Hielscher Ultrasonics cung cấp hệ thống siêu âm công suất cao cho tẩy da chết, phân tán và xử lý xuôi tuyến của Graphene và Graphene oxit. Bộ vi xử lý siêu âm đáng tin cậy và lò phản ứng tinh vi cung cấp sức mạnh cần thiết, điều kiện xử lý như wel như kiểm soát chính xác, để kết quả quá trình siêu âm có thể được chỉnh chính xác cho các mục tiêu quá trình mong muốn.
Một trong những thông số quá trình quan trọng nhất là biên độ siêu âm, là sự mở rộng rung động và co lại ở đầu dò siêu âm. Hielscher của hệ thống siêu âm công nghiệp được xây dựng để cung cấp biên độ rất cao. Biên độ lên đến 200μm có thể dễ dàng chạy liên tục trong hoạt động 24/7. Đối với biên độ cao hơn, Hielscher cung cấp đầu dò siêu âm tùy chỉnh. Tất cả các bộ vi xử lý siêu âm của chúng tôi có thể được điều chỉnh chính xác theo các điều kiện quá trình yêu cầu và dễ dàng theo dõi thông qua phần mềm tích hợp. Điều này đảm bảo độ tin cậy cao nhất, chất lượng nhất quán và kết quả có thể tái tạo. Sự mạnh mẽ của máy âm thanh Hielscher cho phép hoạt động 24/7 ở nhiệm vụ nặng nề và trong môi trường đòi hỏi khắt khe. Điều này làm cho sonication trở thành công nghệ sản xuất ưa thích để chuẩn bị quy mô lớn graphene, graphene oxide và vật liệu graphitic.
Cung cấp một loạt sản phẩm đa dạng của ultrasonicators và phụ kiện (chẳng hạn như sonotrodes và lò phản ứng với các kích cỡ khác nhau và hình học), các điều kiện và các yếu tố thích hợp nhất (ví dụ thuốc thử, đầu vào năng lượng siêu âm trên mỗi khối lượng, áp suất, nhiệt độ, tốc độ dòng chảy vv) có thể được chọn để có chất lượng cao nhất. Kể từ khi lò phản ứng siêu âm của chúng tôi có thể được áp lực lên đến vài trăm barg, sonication của bột nhão có độ nhớt cao với 250.000 centipoise là không có vấn đề cho hệ thống siêu âm Hielschers.
Do những yếu tố này, siêu âm phân lớp/tẩy da chết và phân tán vượt trội các kỹ thuật trộn và phay thông thường.