ଲେଖକ: ଆଇଫ୍ଲୋପାୱାର - ซัพพลายเออร์สถานีพลังงานแบบพกพา
שכבת הגרפיט המחומצן דמוי הנייר הדקה הוכנה בהצלחה בשיטת Hummers שונה, ושכבת הגרפיט המחמצן דמוי הגיליון שהוכנה הופחתה כננו-חומר גרפן עם הידרזין. מוצרי סינתזה על ידי ספקטרוסקופיה של פורייה טרנספורמציה אינפרא אדום (FT-IR), ספקטרוסקופיה ראמאן (RS), דיפרקציית רנטגן (XRD), מיקרוסקופ סורק אלקטרוני (SEM), אלקטרואקטור משדר (TEM), וסוכנות (AFM) וכו&39;. המבנה והביצועים מאופיינים.
התוצאות מראות שעובי הגרפן הוא 0.36 ננומטר, מספר השכבות הוא 3. בנוסף, מנגנון התגובה של שיטת ההאמרס המותאמת הוכן על ידי מנגנון התגובה של גרפיט חמצון דמוי נייר דק, וניתח תהליך התגובה הכימית המתרחשת במהלך החמצון של חמצון הגרפיט.
בשנת 2004, GEIM וחב&39; הכינו גביש-גרפן אטומי דו-ממדי חדש המורכב משכבות פחמן הכלאיות של SP2 בשיטת הפשטה מכנית. היחידה המבנית הבסיסית של גרפן היא טבעת בנזן שישה יואן, שהיא רק 0.34 ננומטר.
לכן, לגרפן יש תכונות כימיה פיזיקליות מצוינות רבות, כגון חוזק פי 100 מפלדה, עד 130gPa, ניידות הנשא מגיעה ל-15000 cm2 / (v · s), המוליכות התרמית היא 5000W / (m · K ). בנוסף, לגרפן יש גם תכונות מיוחדות כמו אפקט הול קוונטי בטמפרטורת החדר ותכונות פרומגנטיות בטמפרטורת החדר. נכון להיום, שיטת ההכנה של גרפן היא בעיקר שיטת הפשטה מיקרו-מכאנית, שקיעת אדים כימית, שיטת הפחתת חיזור כימית, שיטת גידול אפיטקסיאלית גביש ושיטת חום ממס.
ביניהם, שיטת ההפשטה המיקרו-מכאנית יכולה להכין גרפן בגודל מיקרון, אך יכולת השליטה נמוכה, קשה להשיג ייצור בקנה מידה גדול. שיטת הגידול האפיטקסיאלית של הגביש נוטה לשחזור עקב פני השטח של גביש SiC, כך ששטח גדול, עובי שווה לגרפן אחד. שיטת השקיעה הכימית (CVD) היא מצע עם גביש יחיד ממתכת או סרט מתכת, שיכול להצמיח שכבת יריעת גרפן שכבה דקה, אך טוהר הגרפן אינו גבוה, ולא ניתן להשיג ייצור בקנה מידה גדול.
שיטת החום הממס נובעת מתנאים קשים כמו טמפרטורה גבוהה ולחץ גבוה, ומוליכות המוצר נמוכה, ואין אפשרות לייצור המוני. שיטת הפחתת החיזור הכימית היא הכנת גרפן על ידי תהליך הפשטה והפחתה על-קולית בשיטת Hummers. בשל מחזור הייצור הקצר של השיטה, היתרונות של ייצור סינטטי גבוה מושפעים רבות ומחקרים.
במהלך שיטת ההאמרס מכינים את הגרפיט, כולל טמפרטורה נמוכה (0 מעלות צלזיוס), טמפרטורה בינונית (38 מעלות צלזיוס) וטמפרטורה גבוהה (98 מעלות צלזיוס), וחומר החמצון מרוכז H2SO4 ו-KMNO4. באמצעות לימוד תהליך חמצון הגרפיט, שיטת ההאמרס משתנה, כלומר, פרק הזמן בו מתארך שלב התגובה בטמפרטורה בינונית, ושלב התגובה בטמפרטורה גבוהה מתבטל. ביטול תהליך התגובה של שלב הטמפרטורה הגבוהה, לא רק הימנעות ממפגעי ההתפרצות הנגרמת על ידי חומצה גופרתית במהלך תגובות בטמפרטורה גבוהה, אלא גם הימנעות מתגובת פירוק תרמית בשלב הטמפרטורה הגבוהה, הפחתת דרגת החמצון של הגרפיט.
בתיאוריה ובניסוי, ניתן להכין את שכבת התחמוצת השכבתית בטמפרטורה נמוכה ובתנאים בטוחים ויציבים. הגרפיט ההכנה הופחת על ידי הידרט הידרט להכנת ננו-חומרי גרפן, ויוצרו גרפיט תחמוצת וחומר גרפן דק דמוי נייר. 1, ניסוי 1.
1, גרפיט בקנה מידה של חומר גלם (גרעיניות: 325 mesh, first-rich nanotechnology Co., Ltd.); חומצה גופרתית מרוכזת (95% ~ 98%); אשלגן פרמנגנט, נתרן חנקתי, מודרן (30%), חומצה הידרוכלורית, בריום הכלרה, הידרט (80%) וכו&39;.
מנותחים. התרופות לעיל אינן מוזכרות במיוחד, והן נרכשות מחברת Shanghai Chemical Reagent של China Pharmaceutical Group. כל הריאגנטים לעיל אינם מטופלים ישירות.
1.2, הכנת דגימה 1) הכנת שכבת דיו תחמוצת דמוי נייר (GO) דקה של 230 מ"ל (98%) חומצה גופרתית מרוכזת ב-1000 מ"ל של שלושה צלוחיות, בכוח מגנטי בטמפרטורה קבועה ואמבט מי קרח, 5.0 gnano3 ו-10.
0 גרם תערובות של גרפיט, תוך ערבוב בינוני במהירות בינונית במשך 30 דקות, כך שיתערבב. 30GKMNO4 הוסיפו בהדרגה לתערובת, וערבבו ב-0 מעלות צלזיוס למשך 2 שעות. שלושת הצלוחיות הועברו לאמבט מים בטמפרטורה קבועה שהותאמה לטמפרטורה של סביב 38 מעלות צלזיוס, נמשכה במשך 30 שעות, והתגובה בטמפרטורה בינונית בוצעה.
לאחר הטמפרטורה של תגובת הטמפרטורה הבינונית, התערובת הועברה לכוס של 2000 מ"ל, מהולה במים מפושטים ל-1000 מ"ל, ונוספו 200 מ"ל (5%) H2O2, ונוזל התגובה הפך לצבע זהוב. הצנטריפוגה בוצעה עם צנטריפוגה במהירות גבוהה, ומהירות הסיבוב הייתה 4000 r/min, נשטפה עם 5% HCl שהוכן מראש מראש ומים דה-יונים עד לזיהוי החומצה הגופרתית הגופרתית בתסנין, והתרחיף הועקר בצלחת האידוי, תוך ייבוש ואקואוקסיד 60. 2) הפחתת הגרפן התפזרה ב-100 מ"ל של דיו הגרפיט שהתקבל ב-100 מ"ל של תמיסה מימית לקבלת תרחיף חום-צהוב, ותנאי האולטרסאונד פוזרו בבקבוק תלת פיות, מחומם ל-90 מעלות צלזיוס, טפטוף 2 מ"ל של הידרט מימי, לאחר 24 שעות התגובה סונן בתנאים מרובים. עם מתנול ומים, והגרפן יובש מעל 60 מעלות צלזיוס.
1.3, בדיקה ואפיון ניתוח עקיפה XRD באמצעות דיפרקטומטר Rigaku D / MAX-RB היפני (מטרה Cu, קרינת Kα, λ = 0.154056 ננומטר), טווח סריקה 5 ° ~ 80 °; ניתוח ספקטרוסקופיה אינפרא אדום (FT-IR) ספקטרום טרנספורמציה אינפרא אדום NEXUS Fourier של ThermonicoLET, טבליות KBR, טווח אורך גל 400 ~ 4000 ס"מ-1; ספקטרוסקופיה של ראמאן (Raman) מנתחת את ספקטרומטר ה-Raman לייזר מסוג INVIA microclassless של רנישאו הבריטית, טווח השיא הוא בין 100 ל-3200 סמ-1, אורך גל הלייזר הוא 785 ננומטר, הרזולוציה המרחבית היא 1 מיקרומטר כיוון רוחבי, אורך עד 1 מיקרומטר; מיקרוסקופ אלקטרוני סורק (SEM) מאמץ מיקרוסקופ אלקטרוני סורק S-4800 FESEM; מיקרוסקופ אלקטרוני טרנסמיססיבי (TEM) מאמץ את חברת JEO היפנית JEM-2100F משדר מיקרוסקופ אלקטרונים ברזולוציה גבוהה; מיקרוסקופ סריקת כוח אטומי (AFM) מאמץ את מיקרוסקופ הכוח האטומי מסוג Nanoscope4 של Veeco של ארה"ב.
מסקנה א. על ידי ניתוח תהליך החמצון של תהליך החמצון הגרפיט, שיטת ההאמרס המותאמת בה בוטל שלב התגובה בטמפרטורה גבוהה, והגרפן הושג על ידי פילינג אולטרסאונד וטיפול הפחתת הידרט hydrated. B.
תוצאות בדיקות TEM ו-AFM מראות שעובי הגרפן הוא 0.36 ננומטר, מספר השכבות הוא 3. ג.
השיטה בטוחה ופשוטה, הפלט גדול, קל לשליטה, מספק הכנה מהירה ופשוטה, בקנה מידה גדול של גרפן דק בצורת נייר, מהווה בסיס ליישום מסחרי של גרפן. .