Cén chaoi a ndéantar graifít ocsaíd pháipéir tanaí agus ullmhú agus tréithriú graphene

ଲେଖକ: ଆଇଫ୍ଲୋପାୱାର - Proveïdor de centrals portàtils

Ullmhaíodh an ciseal graifít ocsaídithe cosúil le páipéar tanaí go rathúil trí mhodh Hummers modhnaithe, agus laghdaíodh an ciseal graifíte ocsaídiúcháin cosúil le bileog ullmhaithe mar nana-ábhar graphene le hydrazine. Claochlaíonn táirgí sintéise ag Fourier speictreascópacht infridhearg (FT-IR), Speictreascópacht Raman (RS), Díraonta X-gha (XRD), Scanadh Mhicreascóip Leictreon (SEM), Leictreascóp Tarchuir (TEM), agus Gníomhaireacht (AFM), etc. Tá an struchtúr agus an fheidhmíocht tréithrithe.

Léiríonn na torthaí go bhfuil tiús graphene 0.36 nm, is é 3 líon na sraitheanna. Ina theannta sin, d&39;ullmhaigh meicníocht imoibrithe an mhodha modhnaithe Hummers trí mheicníocht imoibrithe graifít ocsaídiúcháin tanaí páipéir-mhaith, agus rinneadh anailís ar an bpróiseas imoibrithe ceimiceach a tharla le linn ocsaídiúcháin an graifíte a ocsaídiú.

Sa bhliain 2004, d&39;ullmhaigh GEIM et al, criostail-graphene adamhach déthoiseach nua comhdhéanta de shraitheanna adamhach carbóin hibridithe SP2 ag baint úsáide as modh stripping meicniúil. Is é an t-aonad struchtúrach bunúsach de graphene fáinne beinséin sé yuan, nach bhfuil ach 0.34 nm.

Dá bhrí sin, tá go leor airíonna ceimiceacha fisiceacha den scoth ag graphene, mar shampla 100 uair an neart cruach, suas le 130gPa, sroicheann soghluaisteacht iompróra 15000 cm2 / (v · s), is é an seoltacht teirmeach 5000W / (m · K). Ina theannta sin, tá airíonna speisialta ag graphene freisin mar éifeacht Halla chandamach teocht an tseomra agus airíonna ferromagnetic teocht an tseomra. Faoi láthair, is é modh ullmhúcháin graphene modh stripping micrea-meicniúil den chuid is mó, taisceadh gaile ceimiceach, modh laghdaithe ceimiceach redox, modh fáis epitaxial criostail agus modh teasa tuaslagóra.

Ina measc, is féidir leis an modh stripping micromechanical graphene méid miocrón a ullmhú, ach tá an inrialaitheacht íseal, tá sé deacair táirgeadh ar scála mór a bhaint amach. Tá an modh fáis epitaxial criostail seans maith le hathchruthú mar gheall ar dhromchla an chriostail SiC, ionas go mbeidh limistéar mór, tiús comhionann le graphene amháin. Is é an modh sil-leagan ceimiceach gaile (CVD) foshraith le criostail aonair miotail nó scannán miotail, is féidir ciseal leatháin graphene tanaí a fhás, ach níl an íonacht graphene ard, agus ní féidir táirgeadh ar scála mór a bhaint amach.

Tá an modh teasa tuaslagóir mar gheall ar dhálaí crua cosúil le teocht ard agus brú ard, agus tá seoltacht an táirge íseal, agus níl aon deis ann mais tháirgeadh. Is é an modh laghdaithe redox ceimiceach ná graphene a ullmhú trí stripping ultrasonaic agus próiseas laghdaithe trí mhodh Hummers. Mar gheall ar thimthriall táirgthe gearr an mhodha, déantar difear go forleathan ar na buntáistí a bhaineann le táirgeadh sintéiseach ard agus staidéir.

Le linn modh Hummers, ullmhaítear an graifít, lena n-áirítear teocht íseal (0 ° C), teocht mheán (38 ° C) agus teocht ard (98 ° C), agus tá an gníomhaire ocsaídiúcháin tiubhaithe H2SO4 agus KMNO4. Trí staidéar a dhéanamh ar phróiseas ocsaídiúcháin graifít, déantar modh Hummers a mhodhnú, is é sin, an tréimhse ama ina ndéantar an chéim imoibrithe teocht mheán a leathnú, agus an chéim imoibrithe teocht ard a chur ar ceal. An próiseas imoibrithe den chéim teocht ard a chealú, ní hamháin na guaiseacha brúchtúcháin de bharr aigéad sulfarach le linn imoibrithe teocht ard a sheachaint, ach freisin imoibriú dianscaoilte teirmeach a sheachaint sa chéim teocht ard, ag laghdú an méid ocsaídiúcháin graifít.

Sa teoiric agus sa turgnamh, is féidir an ciseal ciseal ocsaíd a ullmhú faoi choinníollacha teocht íseal agus sábháilte agus cobhsaí. Laghdaíodh an graifít ullmhúcháin ag hiodráit hiodráitithe chun nana-ábhair graphene a ullmhú, agus tháirgtear an graifít ocsaíd páipéar tanaí ullmhaithe agus ábhar graphene. 1, turgnamh 1.

1, graifít scála amhábhar (granularity: 325 mogalra, nanaitheicneolaíochta den chéad-saibhir Co, Ltd); aigéad sulfarach tiubhaithe (95% ~ 98%); sármhanganáite potaisiam, níotráit sóidiam, hidriginithe (30%), aigéad hidreaclórach, clóiríniú Bairiam, hydrate (80%), etc.

déantar anailís orthu. Ní luaitear na drugaí thuas go speisialta, agus ceannaítear iad ó Ghrúpa Cógaisíochta Shanghai Chemical Company of China Pharmaceutical Company. Ní dhéantar na himoibrithe thuas go léir a láimhseáil go díreach.

1.2, ullmhúchán samplach 1) Ullmhúchán ciseal tanaí ocsaíd ocsaíd páipéir (GO) de 230 ml (98%) d&39;aigéad sulfarach tiubhaithe i 1000 ml de thrí fhleascán, faoi fhórsa maighnéadach teocht leanúnach agus folctha uisce oighir, 5.0 gnano3 agus 10.

0 g Meascáin de graifít, ag corraigh meán ar luas meánach ar feadh 30 nóiméad, ionas go mbeidh sé measctha. De réir a chéile cuirtear 30GKMNO4 leis an meascán, agus corraigh ag 0 ° C ar feadh 2 h. Bogadh na trí fhleascán isteach i ndabhach uisce teocht tairiseach a bhí coigeartaithe go teocht thart ar 38 ° C, ar aghaidh ar feadh 30 h, agus rinneadh an t-imoibriú teocht mheán.

Tar éis teocht an imoibrithe teocht mheán, aistríodh an meascán isteach in eascra 2000 ml, caolaithe le huisce dí-ianaithe go 1000 mL, agus cuireadh 200 mL (5%) H2O2 leis, agus d&39;iompaigh an leacht imoibrithe dath órga. Rinneadh an lártheifneoiriú le lártheifneoir ardluais, agus ba é an luas rothlach 4000 r / min, nite le HCl réamh-réamh-réamh-réamhdhéanta 5% agus uisce dí-ianaithe go dtí go bhfuarthas an aigéad sulfarach aigéad sulfarach sa scagáit, agus díláithríodh an fionraí sa mhias ghalú, ocsaídiú Vacuite a fhoirmiú, 60 Vacuót a thriomú i bhfoirm grafach. 2) Scaipeadh an laghdú graphene i 100 ml den dúch graifít mar thoradh air i dtuaslagán uiscí 100 ml chun fionraí donn-buí a fháil, agus scaipeadh na coinníollacha ultrafhuaime faoi fhleascán trí bhéal, téite go 90 ° C, drip 2 ml de hiodráitithe hiodráitithe, anseo Rinneadh an t-imoibriú a scagadh tar éis 24 uair an chloig agus an t-uisce graifítí mar thoradh air, nigh an táirge agus an t-iolrúchán uisce faoi choinníollacha an táirge, agus mar thoradh air sin niteadh an il-imoibriúchán. triomaithe os cionn 60 ° C.

1.3, tástáil agus tréithriú anailís díraonta XRD ag baint úsáide as diffractometer Rigaku Seapáine D / MAX-RB (Sprioc Cu, radaíocht Kα, λ = 0.154056 nm), raon scanadh 5 ° ~ 80 °; Anailís ar speictreascópacht infridhearg (FT-IR) Déanann NEXUS Fourier ThermonicoLET speictream infridhearg, táibléad KBR, raon tonnfhad 400 ~ 4000cm-1 a chlaochlú; Déanann Raman speictreascópacht (Raman) anailís ar speictriméadar Raman léasair microclassless INVIA de British Renishaw, Tá an raon taifead ó 100 go 3200 cm-1, is é an tonnfhad léasair 785 nm, is é an réiteach spásúil 1 μm treo cliathánach, fadaimseartha go 1 μm; glacann scanadh micreascóp leictreon (SEM) micreascóp leictreon scanadh S-4800 FESEM; glacann micreascóp leictreon tarchurtha (TEM) an tSeapáin JEO cuideachta JEO-cineál réimse JEM-2100F tarchur ardtaifigh leictreon micreascóp tarchurtha; Glacann micreascóp taiscéalaithe scanadh fórsa adamhach (AFM) micreascóp fórsa adamhach de chineál Nanoscope4 de chuid US Veeco.

Conclúid a. Trí anailís a dhéanamh ar phróiseas ocsaídiúcháin an phróisis ocsaídiúcháin graifít, cealaíodh modh modhnaithe Hummers inar cuireadh an chéim imoibrithe ardteochta ar ceal, agus fuarthas an graphene trí fheannadh ultrafhuaime agus cóireáil laghdaithe hiodráitithe hiodráitithe. B.

Léiríonn torthaí tástála TEM agus AFM go bhfuil tiús graphene 0.36 nm, is é 3 líon na sraitheanna. c.

Tá an modh sábháilte agus simplí, tá an t-aschur mór, éasca le rialú, soláthraíonn sé ullmhúchán tapa agus simplí, ar scála mór de graphene tanaí-chruthach páipéir, cuireann sé bunús le cur i bhfeidhm tráchtála graphene. .