Hoe is tinne papier okside grafyt en graphene tarieding en karakterisaasje

著者：Iflowpower – ຜູ້ຜະລິດສະຖານີພະລັງງານແບບພົກພາ

De tinne papier-lykas oxidized grafyt laach waard mei súkses taret troch feroare Hummers metoade, en de taret sheet-lykas oksidaasjegebrûk grafyt laach waard fermindere as in graphene nanomateriaal mei in hydrazine. Syntezeprodukten troch Fourier transform ynfraread spektroskopy (FT-IR), Raman Spectroscopy (RS), X-ray Diffraction (XRD), Scanning Electron Microscope (SEM), Transmitting Electroractor (TEM), en Agency (AFM), ensfh. De struktuer en prestaasjes wurde karakterisearre.

De resultaten litte sjen dat de dikte fan grafeen 0,36 nm is, it oantal lagen is 3. Derneist waard it reaksjemeganisme fan &39;e wizige Hummers-metoade taret troch it reaksjemeganisme fan tinne papier-like oksidaasjegrafyt, en it gemyske reaksjeproses dat optreedt tidens de oksidaasje fan&39; e grafytoksidaasje waard analysearre.

Yn 2004, GEIM et al, taret in nije twadiminsjonale atomic crystal-graphene gearstald út SP2 hybridisearre koalstof atomic lagen mei help fan meganyske stripping metoade. De basis strukturele ienheid fan grafeen is in benzeen seis yuan ring, dat is mar 0,34 nm.

Dêrom hat graphene in protte treflike fysike skiekunde eigenskippen, lykas 100 kear de sterkte fan stiel, oant 130gPa, dragermobiliteit berikt 15000 cm2 / (v · s), de termyske konduktiviteit is 5000W / (m · K ). Dêrneist hat grafene ek spesjale eigenskippen lykas keamertemperatuer quantum Hall effekt en keamertemperatuer ferromagnetyske eigenskippen. Op it stuit is de tariedingmetoade fan grafeen benammen mikro-meganyske stripmetoade, gemyske dampdeposysje, gemyske redox-reduksjemetoade, kristal epitaksiale groeimetoade en metoade foar solventwarmte.

Under harren kin de mikromeganyske stripmetoade grafeen fan mikrongrutte tariede, mar de kontrolearberens is leech, it is lestich om grutskalige produksje te berikken. De metoade fan kristal epitaksiale groei is gefoelich foar rekonstruksje troch it oerflak fan it SiC-kristal, sadat in grut gebiet, in dikte gelyk is oan ien grafeen. De gemyske dampdeposysjemetoade (CVD) is substraat mei in metalen ienkristal of in metalen film, dy&39;t in tinne laach graphene sheet laach kin groeie, mar de graphene suverens is net heech, en grutskalige produksje kin net berikt wurde.

De metoade foar oplosmiddelwarmte komt troch hurde omstannichheden lykas hege temperatuer en hege druk, en de konduktiviteit fan it produkt is leech, en d&39;r is gjin mooglikheid fan massaproduksje. De metoade foar gemyske redox-reduksje is om grafeen te meitsjen troch ultrasone stripping en reduksjeproses troch Hummers-metoade. Fanwegen de koarte produksjesyklus fan &39;e metoade wurde de foardielen fan hege syntetyske produksje breed beynfloede en stúdzjes.

Tidens de Hummers-metoade wurdt it grafyt taret, ynklusyf lege temperatuer (0 ° C), medium temperatuer (38 ° C) en hege temperatuer (98 ° C), en it oksidaasjemiddel is konsintrearre H2SO4 en KMNO4. Troch de stúdzje fan it grafytoksidaasjeproses wurdt de Hummers-metoade wizige, dat is de tiidperioade wêryn&39;t de middelstemperatuerreaksje poadium wurdt ferlingd, en it hege temperatuerreaksjepoadium wurdt annulearre. It annulearjen fan it reaksjeproses fan &39;e hege temperatuerpoadium, net allinich it foarkommen fan&39; e gefaren fan eruptisme feroarsake troch sulfuric acid tidens hege temperatuerreaksjes, mar ek it foarkommen fan thermyske ûntbiningsreaksje yn &39;e hege temperatuerpoadium, wêrtroch&39;t de oksidaasje fan grafyt wurdt fermindere.

Yn &39;e teory en eksperimint kin de laach okside laach wurde taret ûnder lege temperatuer en feilige en stabile omstannichheden. De preparative grafyt waard fermindere troch hydratehydrate om grafene nanomaterialen te meitsjen, en it preparative tinne papier-like okside grafyt en grafene materiaal waarden produsearre. 1, eksperimint 1.

1, grûnstof skaal grafyt (granularity: 325 mesh, earste-rike nanotechnology Co., Ltd.); konsintrearre sulfuric acid (95% ~ 98%); potassium permanganate, natrium nitraat, hydrogenated (30%), hydrochloric acid, chlorination Barium, hydrate (80%), ensfh

wurde analysearre. De boppesteande medisinen wurde net spesjaal neamd, en se wurde kocht fan &39;e Shanghai Chemical Reagent Company fan China Pharmaceutical Group. Alle boppesteande reagents wurde net direkt behannele.

1.2, sample tarieding 1) Tinne papier-lykas okside inkt (GO) laach tarieding fan 230 ml (98%) konsintrearre sulfuric acid yn 1000 ml fan trije flessen, ûnder konstante temperatuer magnetyske krêft en iis wetter bad, 5.0 gnano3 en 10.

0 g Mixtures fan grafyt, stirring medium op medium snelheid foar 30 min, sadat it wurdt mingd. 30GKMNO4 stadichoan tafoege oan it mingsel, en stirring by 0 ° C foar 2 h. De trije flessen waarden ferpleatst yn in wetterbad mei konstante temperatuer dat wie oanpast oan in temperatuer fan sawat 38 ° C, trochgean foar 30 oeren, en de middelstemperatuerreaksje waard útfierd.

Nei de temperatuer fan &39;e middelstemperatuerreaksje waard it mingsel oerbrocht yn in beker fan 2000 ml, verdund mei deionisearre wetter oant 1000 ml, en 200 ml (5%) H2O2 waard tafoege, en de reaksjeflüssigens feroare yn in gouden kleur. De centrifugation waard útfierd mei in hege-snelheid centrifuge, en de rotational snelheid wie 4000 r / min, wosken mei in pre-pre-pre-foarfoarme 5% HCl en deionized wetter oant de sulfuric acid sulfuric acid yn it filtraat waard ûntdutsen, en de suspensie waard ferpleatst yn &39;e evaporating skûtel, it foarmjen fan vacuumoxide, droege 60. 2) De reduksje fan graphene waard ferspraat yn in 100 ml fan de resultearjende grafyt inket yn in 100 ml fan wetterige oplossing te krijen in brún-giele suspensie, en de ultrasound betingsten waarden ferspraat ûnder in trije-mûle flesse, ferwaarme ta 90 ° C, drip 2 ml fan hydratisearre hydrate, neidat de reaksje waard filtere ûnder meardere kearen, en de reaksje waard filtere ûnder meardere kearen. mei methanol en wetter, en it grafene waard droech oer 60 ° C.

1.3, test en karakterisearring XRD diffraksje analyze mei help fan Japanske Rigaku D / MAX-RB diffractometer (Cu doel, Kα strieling, λ = 0,154056 nm), skennen berik 5 ° ~ 80 °; ynfraread spektroskopy (FT-IR) analyze ThermonicoLET syn NEXUS Fourier transformaasje ynfraread spektrum, KBR tabletten, golflingte berik 400 ~ 4000cm-1; Raman-spektroskopy (Raman) analysearret de INVIA-type mikroklasseleaze laser Raman-spektrometer fan Britske Renishaw, It rekordberik is fan 100 oant 3200 cm-1, de lasergolflingte is 785 nm, de romtlike resolúsje is 1 μm laterale rjochting, longitudinaal oant 1 μm; skennen elektroanenmikroskoop (SEM) oannimt in S-4800 FESEM skennen elektroanenmikroskoop; transmissive elektronenmikroskoop (TEM) oannimt Japan JEO bedriuw JEM-2100F-type fjild transmit hege resolúsje oerdracht elektroanen mikroskoop; atomic force scanning probe microscope (AFM) nimt US Veeco&39;s Nanoscope4-type atomic force mikroskoop oan.

Konklúzje a. Troch it analysearjen fan it oksidaasjeproses fan it grafytoksidaasjeproses, de wizige Hummers-metoade wêryn&39;t de hege temperatuerreaksje poadium waard annulearre, en it grafene waard krigen troch echografie peeling en hydratisearre hydratereduksjebehandeling. B.

TEM- en AFM-testresultaten litte sjen dat de dikte fan grafeen 0.36 nm is, it oantal lagen is 3. c.

De metoade is feilich en ienfâldich, de útfier is grut, maklik te kontrolearjen, soarget foar in rappe en ienfâldige, grutskalige tarieding fan tinne papierfoarmige graphene, jout in stifting foar de kommersjele tapassing fan graphene. .