Je! ni jinsi gani karatasi nyembamba ya oksidi ya grafiti na utayarishaji wa grafiti na sifa

作者：Iflowpower – Kaasaskantava elektrijaama tarnija

Safu nyembamba ya grafiti iliyooksidishwa kama karatasi ilitayarishwa kwa mafanikio kwa njia ya Hummers iliyorekebishwa, na safu ya grafiti ya oksidi iliyotayarishwa ilipunguzwa kama graphene nanomaterial yenye hidrazini. Bidhaa za usanisi na Fourier hubadilisha kionjo cha infrared (FT-IR), Raman Spectroscopy (RS), Mgawanyiko wa X-ray (XRD), Hadubini ya Kielektroniki ya Kuchanganua (SEM), Kipeperushi cha Kielektroniki cha Kusambaza (TEM), na Wakala (AFM), n.k. Muundo na utendaji ni sifa.

Matokeo yanaonyesha kuwa unene wa graphene ni 0.36 nm, idadi ya tabaka ni 3. Kwa kuongeza, utaratibu wa majibu ya njia ya Hummers iliyorekebishwa ilitayarishwa na utaratibu wa majibu ya grafiti ya oxidation ya karatasi nyembamba, na mchakato wa mmenyuko wa kemikali unaotokea wakati wa oxidation ya oxidation ya grafiti ilichambuliwa.

Mnamo mwaka wa 2004, GEIM et al, walitayarisha kioo-graphene cha atomiki chenye mwelekeo-mbili kilichoundwa na tabaka za atomiki za kaboni iliyochanganywa za SP2 kwa kutumia mbinu ya kuchana kimitambo. Kitengo cha msingi cha muundo wa grafu ni pete ya benzini ya yuan sita, ambayo ni nm 0.34 pekee.

Kwa hiyo, graphene ina mali nyingi bora za kemia ya kimwili, kama vile mara 100 ya nguvu ya chuma, hadi 130gPa, uhamaji wa carrier hufikia 15000 cm2 / (v · s), conductivity ya mafuta ni 5000W / (m · K ). Kwa kuongezea, graphene pia ina sifa maalum kama vile joto la chumba quantum Athari ya ukumbi na sifa za ferromagnetic za joto la kawaida. Kwa sasa, njia ya utayarishaji wa graphene ni mbinu ya kuchua mikro-mitambo, utuaji wa mvuke wa kemikali, njia ya kupunguza redoksi ya kemikali, njia ya ukuaji wa kioo epitaxial na njia ya joto ya kutengenezea.

Miongoni mwao, njia ya kupigwa kwa micromechanical inaweza kuandaa graphene ya ukubwa wa micron, lakini udhibiti ni mdogo, ni vigumu kufikia uzalishaji mkubwa. Njia ya ukuaji wa epitaxial ya kioo inakabiliwa na ujenzi upya kutokana na uso wa kioo cha SiC, ili eneo kubwa, unene ni sawa na graphene moja. Njia ya uwekaji wa mvuke wa kemikali (CVD) ni substrate yenye fuwele moja ya chuma au filamu ya chuma, ambayo inaweza kukua safu nyembamba ya safu ya karatasi ya graphene, lakini usafi wa graphene sio juu, na uzalishaji mkubwa hauwezi kupatikana.

Njia ya joto ya kutengenezea ni kutokana na hali mbaya kama vile joto la juu na shinikizo la juu, na conductivity ya bidhaa ni ya chini, na hakuna uwezekano wa uzalishaji wa wingi. Njia ya kupunguza redox ya kemikali ni kuandaa graphene kwa kuchubua na kupunguza mchakato kwa kutumia njia ya Hummers. Kwa sababu ya mzunguko mfupi wa uzalishaji wa njia, faida za uzalishaji wa juu wa syntetisk huathiriwa sana na masomo.

Wakati wa njia ya Hummers, grafiti imeandaliwa, ikiwa ni pamoja na joto la chini (0 ° C), joto la kati (38 ° C) na joto la juu (98 ° C), na wakala wa oxidizing hujilimbikizia H2SO4 na KMNO4. Kupitia utafiti wa mchakato wa oxidation ya grafiti, njia ya Hummers inabadilishwa, yaani, kipindi cha wakati ambapo hatua ya mmenyuko wa joto la kati hupanuliwa, na hatua ya mmenyuko wa joto la juu imefutwa. Kufuta mchakato wa mmenyuko wa hatua ya joto la juu, si tu kuepuka hatari za mlipuko unaosababishwa na asidi ya sulfuriki wakati wa athari za joto la juu, lakini pia kuepuka mmenyuko wa mtengano wa joto katika hatua ya joto la juu, kupunguza kiwango cha oxidation ya grafiti.

Katika nadharia na majaribio, safu ya oksidi ya layered inaweza kutayarishwa chini ya joto la chini na hali salama na imara. Grafiti ya utayarishaji ilipunguzwa na hidrati ya hidrati ili kuandaa nanomaterials za graphene, na nyenzo za kuandaa karatasi nyembamba kama oksidi ya grafiti na graphene zilitolewa. 1, jaribio 1.

1, grafiti wadogo wa malighafi (granularity: 325 mesh, nanotechnology ya kwanza tajiri Co., Ltd.); asidi ya sulfuriki iliyokolea (95% ~ 98%); pamanganeti ya potasiamu, nitrati ya sodiamu, hidrojeni (30%), asidi hidrokloriki, Barium ya klorini, hidrati (80%), nk.

yanachambuliwa. Dawa zilizo hapo juu hazijatajwa haswa, na zinanunuliwa kutoka kwa Kampuni ya Shanghai Chemical Reagent ya China Pharmaceutical Group. Vitendanishi vyote hapo juu havishughulikiwi moja kwa moja.

1.2, utayarishaji wa sampuli 1) Wino mwembamba unaofanana na karatasi wa oksidi (GO) utayarishaji wa safu ya mililita 230 (98%) uliyokolea asidi ya sulfuriki katika 1000 ml ya flasks tatu, chini ya nguvu ya sumaku ya joto isiyobadilika na umwagaji wa maji ya barafu, 5.0 gnano3 na 10.

0 g Mchanganyiko wa grafiti, kuchochea kati kwa kasi ya kati kwa dakika 30, ili iwe mchanganyiko. 30GKMNO4 hatua kwa hatua aliongeza kwa mchanganyiko, na kuchochea saa 0 ° C kwa 2 h. Flasks tatu zilihamishwa kwenye umwagaji wa maji wa joto wa mara kwa mara ambao ulikuwa umerekebishwa kwa joto la karibu 38 ° C, uliendelea kwa h 30, na mmenyuko wa joto la kati ulifanyika.

Baada ya hali ya joto ya mmenyuko wa joto la kati, mchanganyiko ulihamishiwa kwenye kopo la 2000 ml, diluted kwa maji yaliyotolewa hadi 1000 ml, na 200 ml (5%) H2O2 iliongezwa, na kioevu cha majibu kiligeuka kuwa rangi ya dhahabu. Uwekaji katikati ulifanywa kwa centrifuge ya kasi ya juu, na kasi ya kuzunguka ilikuwa 4000 r / min, iliyooshwa na HCl ya awali ya awali ya 5% na maji yaliyotolewa hadi asidi ya sulfuriki katika filtrate iligunduliwa, na kusimamishwa kulikuwa na kufuta, na uvukizi wa uvukizi. grafiti iliyooksidishwa. 2) Kupunguzwa kwa graphene hutawanywa katika 100 ml ya wino wa grafiti unaosababishwa katika 100 ml ya suluhisho la maji ili kupata kusimamishwa kwa hudhurungi-njano, na hali ya ultrasound ilitawanywa chini ya chupa ya midomo mitatu, moto hadi 90 ° C, drip 2 ml ya hidrati ya hidrati, baada ya kuchujwa mara kwa mara kwa bidhaa, majibu yalikuwa ya kuchujwa mara 24. na methanoli na maji, na graphene ilikaushwa zaidi ya 60 ° C.

1.3, mtihani na sifa uchambuzi XRD diffraction kutumia Kijapani Rigaku D / MAX-RB diffractometer (Cu lengo, Kα mionzi, λ = 0.154056 nm), skanning mbalimbali 5 ° ~ 80 °; Uchambuzi wa kioo cha infrared (FT-IR) ThermonicoLET&39;s NEXUS Fourier kubadilisha wigo wa infrared, vidonge vya KBR, masafa ya urefu wa 400 ~ 4000cm-1; Raman spectroscopy (Raman) inachambua spectrometer ya aina ya INVIA ya microclassless laser Raman ya British Renishaw, Rekodi mbalimbali ni kutoka 100 hadi 3200 cm-1, urefu wa laser ni 785 nm, azimio la anga ni 1 μm mwelekeo wa upande, longitudinal hadi 1 μm; skanning hadubini ya elektroni (SEM) inachukua darubini ya elektroni ya S-4800 FESEM; transmissive elektroni hadubini (TEM) antar Japan kampuni JEO JEM-2100F-aina ya shamba kusambaza darubini ya maambukizi ya juu-azimio ya elektroni; Hadubini ya nguvu ya atomiki ya kuchanganua (AFM) inachukua darubini ya nguvu ya atomiki ya Veeco ya Marekani ya Nanoscope4.

Hitimisho a. Kwa kuchambua mchakato wa oxidation wa mchakato wa oxidation ya grafiti, njia ya Hummers iliyorekebishwa ambayo hatua ya mmenyuko wa joto la juu ilighairiwa, na graphene ilipatikana kwa peeling ya ultrasound na matibabu ya kupunguza hidrati ya hidrati. B.

Matokeo ya mtihani wa TEM na AFM yanaonyesha kuwa unene wa graphene ni 0.36 nm, idadi ya tabaka ni 3. c.

Njia hiyo ni salama na rahisi, pato ni kubwa, rahisi kudhibiti, hutoa maandalizi ya haraka na rahisi, makubwa ya graphene nyembamba yenye umbo la karatasi, hutoa msingi wa matumizi ya kibiashara ya graphene. .