グラフェン分散のための超音波法

化学法はまず酸化反応を用いて黒鉛を酸化黒鉛に酸化し、グラファイト層間の炭素原子に酸素含有官能基を導入して層間間隔を増加させ、層間の相互作用を弱める。

一般的な酸化方法としては、ブロディ法、スタウデンマイヤー法およびハマース法が挙げられる。原則は、まず強い酸でグラファイトを治療し、酸化のために強い酸化剤を加える。酸化されたグラファイトは、酸化グラフェンを形成するために超音波によって剥離され、次いで還元剤を添加して還元し、グラフェンを得る。

一般的に使用される還元剤は、ヒドラジン水和物、NaBH4および強力なアルカリ超音波還元である。NaBH4は高価でB元素を保持しやすいため、強力なアルカリ超音波還元の操作は簡単かつ環境に優しいが、完全に還元することは困難であり、通常、還元後に大量の酸素含有官能基が残っている。したがって、比較的安価なヒドラジン水和物は、通常、酸化黒鉛を低減するために使用される。.ヒドラジン水和物の還元の利点は、還元能が強く、ヒドラジン水和物が揮発しやすく、製品に不純物が残らない点です。還元処理では、適量のアンモニア水が通常加わって、一方ではヒドラジン水和物の還元能を向上させ、一方ではグラファイトを添加する。グラフェンの表面は負の電荷のために互いに反発し、グラフェンの凝集を減少させる。

グラフェンは化学酸化還元法により大量に調製でき、中間生成物のグラフェン酸化物は水への分散性が良好で、乾燥しやすいグラフェンの改変・機能化を実現します。そのため、この方法は、乾燥複合材料に用いられることが多い。エネルギー貯蔵その他の研究しかし、酸化超音波処理の過程でいくつかの炭素原子の欠如と還元プロセスにおける首輪含有官能基の残留物のために、調製された石根はしばしば、グラフェンの品質への影響を制限するその導電性を低下させる、より多くのベルトラップを含む。厳しい分野でのアプリケーション