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石墨烯小知识|水浴超声与杆式超声在石墨烯研究中的应用 精选

已有 6287 次阅读 2016-10-7 08:53 |个人分类:石墨烯学堂|系统分类:科普集锦|关键词:水浴超声,杆式超声,石墨烯| 石墨烯, 水浴超声, 杆式超声

《石墨烯学堂》之第十四讲

超声技术在石墨烯的研究中经常使用,比较常用的地方包括:超声氧化石墨制备单层氧化石墨烯溶液;超声石墨(或膨胀石墨)颗粒剥离制备少层和单层的石墨烯溶液;超声下获得氧化石墨烯和水溶性盐和纳米颗粒的共混分散液等。


(水溶超声)图片来自互联网

目前常用的超声技术包括水浴超声(也称超声波清洗器)和杆式超声(也称超声波细胞粉碎机),前者能提供一个比较均匀的超声条件,通常用于较低浓度下(<5mg/mL)氧化石墨剥离成单层氧化石墨烯溶液,能量密度相对比较低在几十瓦每升左右;而杆式超声能量密度可以根据输出功率和待超声溶液体积来进行控制,可以在数十瓦每升到数千瓦每升之间调节。因此,水浴超声能完成的分散任务,杆式超声通常都可以满足,而高强度下的超声作业通常都选择杆式超声。


(杆式超声)图片来自互联网

超声对石墨烯(包括氧化石墨烯)的分散是带有损伤的,可以将大片径的氧化石墨烯击碎,尤其是在高强度的杆式超声下。因而如果要获得大片径的氧化石墨烯溶液尽量避免超声,而改用搅拌等方式(昂星石墨烯的大片径氧化石墨烯浆料就很好的照顾到了这方面需求)。

另一方面,对于较难分散的机械剥离石墨烯和RGO材料,如果要获得对应有机溶剂分散液,采用杆式超声会更加高效,当然并不是所有溶剂都满足要求,还必须要符合空化气泡的形成条件。

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3 黄永义 白龙亮 shenlu

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