精浩牌超声波氧化石墨烯制备设备

产品简介

工业生产超声波分散设备可用于石墨烯，油墨涂料等分散，均质化处理；石油乳化；中药萃取加工；细胞，压载水破碎，消毒处理；化工原料加速反应等方面。

详细介绍

• 制备分散体系的一种方法。其原则是从大块物质出发，利用机械研磨或超声分散等分散手段将其粉碎，制成分散体系 。常用的机械研磨设备有球磨机、砂磨机和胶体磨等，但它们通常只能将物质磨细到1μm左右。超声分散则广泛用于制备乳状液。

• 工业生产超声波分散设备可用于石墨烯，油墨涂料等分散，均质化处理；石油乳化；中药萃取加工；细胞，压载水破碎，消毒处理；化工原料加速反应等方面。

• 分散方法对比

• 1.微机械剥离法

• 用胶带直接将石墨烯薄片从较大的晶体上剥离下来，不断重复这个过程。

• 使用一种材料与膨化或引入缺陷的热解石墨进行摩擦，体相石墨的表面会产生絮片状的晶体，絮片状晶体中含有单层石墨烯。

• 缺点：石墨烯产量低，面积小，难以控制尺寸，效率低，不能大规模制备。

• 2.化学气相沉积法

• 将一种或多种含碳的气态物质（通常为低碳的有机物气体）通入到真空反应器中，通过高温使含碳的气体分解碳化（通常为低碳的有机物气体），在基底表面生长出一种碳单质的过程。

• 缺点：石墨烯的六角蜂窝状晶体结构，无法完全石墨化，品质不如微机剥离法的好，高昂的成本及苛刻的设备要求都限制了其规模化制备石墨烯，还需要加入催化剂降低了石墨烯纯度。

• 3.晶体外延取向生长法

• 一种是通过加热单晶 6H-SiC 脱除 Si，从而在 SiC 晶体表面外延生长石墨烯。石墨烯和 Si 层接触，这种石墨烯的导电性受到基底影响；另一种是利用金属单晶中的微量碳成分，通过在真空下高温退火，金属内碳元素在金属单晶表面析出石墨烯。

• 缺点：石墨烯薄膜厚度不均匀，难以控制，生成的石墨烯紧紧地黏贴在基底上难以剥离，会影响石墨烯的特性。同时需在超真空及高温条件下生长，条件极为苛刻，设备要求高，无法实现大规模、可控制备石墨烯。

• 4.氧化石墨还原法

• 氧化石墨烯一般由石墨经强酸氧化而得。主要有三种制备氧化石墨的方法：Brodie法，Staudenmaier法和Hummers法，其中Hummers法石墨烯分散需加入超声波辅助。

• 特点：Hummers法石墨烯分散：方法简单，耗时较短，处理量大，，是目前常用的一种。

• 5.超声辅助法

• 工业生产超声波分散设备采用超声波辅助Hummers法制备氧化石墨烯，是以液体为媒介，在液体中加入高频率超声波振动。由于超声是机械波，不被分子吸收，在传播过程中引起分子的振动运动。空化效应下，即高温、高压、微射流、强烈振动等附加效应下分子间的距离因振动增加其平均距离，导致分子破碎。能更有效地提高氧化石墨层间距，且随着超声波功率的提高，所得到的氧化石墨的层间距呈扩大趋势。

• Industrial ultrasonic dispersion equipment uses ultrasonic assisted Hummers method to prepare graphene oxide, which is based on the medium of liquid, adding high frequency ultrasonic vibration to the liquid. Because ultrasound is a mechanical wave, which is not absorbed by molecules, it causes molecular vibration in the process of propagation. Under the cavitation effect, that is, high temperature, high pressure, micro jet, strong vibration and other additional effects, the distance between molecules increases its average distance due to vibration, resulting in molecular breakage. With the increase of ultrasonic power, the layer spacing of graphite oxide is increasing.

• 超声波瞬间释放的压力破坏了石墨烯层与层之间的范德华力，使得石墨烯更加不容易团聚在一起。层间距较大的氧化石墨不仅有利于其他分子、原子等插入层间形成氧化石墨插层复合材料，而且易于被剥离成单层氧化石墨，为进一步制备单层石墨烯打下基础。