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    工业级超声波石墨烯剥离设备定做

    更新时间:2019-02-11   浏览数:190
    所属行业:环保 通用环保设备 化学处理设备
    发货地址:浙江省杭州富阳区  
    产品规格:
    产品数量:9999.00套
    包装说明:
    单 价:320000.00 元/套

    氧化还原石墨烯和机械剥离法石墨烯哪一种好

    石墨烯的研究热潮也吸引了国内外材料植被研究的兴趣,石墨烯材料的制备方法已报道的有:机械剥离法、化学氧化法、晶体外延生长法、化学气相沉积法、有机合成法和碳纳米管剥离法等。

    1、微机械剥离法

      首次用微机械剥离法,成功地从高定向热裂解石墨上剥离并观测到单层石墨烯。研究组利用这一方法成功制备了准二维石墨烯并观测到其形貌,揭示了石墨烯二维晶体结构存在的原因。微机械剥离法可以制备出高质量石墨烯,但存在产率低和成本高的不足,不满足工业化和规模化生产要求,目前只能作为实验室小规模制备。

    2、化学气相沉积法

      化学气相沉积法首次在规模化制备石墨烯的问题方面有了新的突破(参考化学气相沉积法制备高质量石墨烯)。CVD法是指反应物质在气态条件下发生化学反应,生成固态物质沉积在加热的固态基体表面,进而制得固体材料的工艺技术。

     他们使用的是一种以镍为基片的管状简易沉积炉,通入含碳气体,如:碳氢化合物,它在高温下分解成碳原子沉积在镍的表面,形成石墨烯,通过轻微的化学刻蚀,使石墨烯薄膜和镍片分离得到石墨烯薄膜。这种薄膜在透光率为80%时电导率即可达到1.1×106S/m,成为目前透明导电薄膜的潜在替代品。用CVD法可以制备出高质量大面积的石墨烯,但是理想的基片材料单晶镍的价格太昂贵,这可能是影响石墨烯工业化生产的重要因素。CVD法可以满足规模化制备高质量石墨烯的要求,但成本较高,工艺复杂。

    3、氧化-还原法

      氧化-还原法制备成本低廉且容易实现,成为制备石墨烯的良好方法,而且可以制备稳定的石墨烯悬浮液,解决了石墨烯不易分散的问题。氧化-还原法是指将石墨与强酸和强氧化性物质反应生成氧化石墨(GO),经过超声分散制备成氧化石墨烯(单层氧化石墨),加入还原剂去除氧化石墨表面的含氧基团,如羧基、环氧基和羟基,得到石墨烯。

      氧化-还原法被提出后,以其简单易行的工艺成为实验室制备石墨烯的简便的方法,得到广大石墨烯研究者的青睐。Ruoff等发现通过加入化学物质例如二甲肼、对苯二酚、硼氢化钠(NaBH4)和液肼等除去氧化石墨烯的含氧基团,就能得到石墨烯。氧化-还原法可以制备稳定的石墨烯悬浮液,解决了石墨烯难以分散在溶剂中的问题。

      氧化-还原法的缺点是宏量制备容易带来废液污染和制备的石墨烯存在一定的缺陷,例如,五元环、七元环等拓扑缺陷或存在-OH基团的结构缺陷,这些将导致石墨烯部分电学性能的损失,使石墨烯的应用受到限制。

    4、溶剂剥离法

      溶剂剥离法的原理是将少量的石墨分散于溶剂中,形成低浓度的分散液,利用超声波的作用破坏石墨层间的范德华力,此时溶剂可以插入石墨层间,进行层层剥离,制备出石墨烯。此方法不会像氧化-还原法那样破坏石墨烯的结构,可以制备高质量的石墨烯。在氮甲基吡咯烷酮中石墨烯的产率高(大约为8%),电导率为6500S/m。研究发现高定向热裂解石墨、热膨胀石墨和微晶人造石墨适合用于溶剂剥离法制备石墨烯。溶剂剥离法可以制备高质量的石墨烯,整个液相剥离的过程没有在石墨烯的表面引入任何缺陷,为其在微电子学、多功能复合材料等领域的应用提供了广阔的应用前景。缺点是产率很低。

    5、溶剂热法

      溶剂热法是指在特制的密闭反应器(高压釜)中,采用有机溶剂作为反应介质,通过将反应体系加热至临界温度(或接近临界温度),在反应体系中自身产生高压而进行材料制备的一种有效方法。

      溶剂热法解决了规模化制备石墨烯的问题,同时也带来了电导率很低的负面影响。为解决由此带来的不足,研究者将溶剂热法和氧化还原法相结合制备出了高质量的石墨烯。待等发现溶剂热条件下还原氧化石墨烯制备的石墨烯薄膜电阻小于传统条件下制备石墨烯。溶剂热法因高温高压封闭体系下可制备高质量石墨烯的特点越来越受科学家的关注。溶剂热法和其他制备方法的结合将成为石墨烯制备的又一亮点。

    6、其它方法

      石墨烯的制备方法还有高温还原、光照还原、外延晶体生长法、微波法、电弧法、电化学法等。笔者在以上基础上提出一种机械法制备纳米石墨烯微片的新方法,并尝试宏量生产石墨烯的研究中取得较好的成果。如何综合运用各种石墨烯制备方法的优势,取长补短,解决石墨烯的难溶解性和不稳定性的问题,完善结构和电性能等是今后研究的热点和难点,也为今后石墨烯的制备与合成开辟新的道路。

    7、石墨烯的制备和展望

      大规模制备高质量的石墨烯晶体材料是所有应用的基础, 发展简单可控的化学制备方法是为方便、可行的途径, 这需要化学家们长期不懈的探索和努力;石墨烯的化学修饰:将石墨烯进行化学改性、掺杂、表面官能化以及合成石墨烯的衍生物,发展出石墨烯及其相关材料,来实现更多的功能和应用;石墨烯的表面化学: 由于石墨烯晶体独特的原子和电子结构,气体分子与石墨烯表面间的相互作用将表现出许多特有的现象,这将为表面化学特别是表面催化研究提供一个独特的模型表面;同时石墨烯具有完美的两维周期平面结构,可以作为一个理想的催化剂载体, 金属/石墨烯体系将为表面催化研究提供一个全新的模型催化研究体系。


    超声波石墨烯剥离设备

    超声波分散是指以液体为媒介,通过超声波在液体中的“空化”作用,将液体中的颗粒进行分散和解团聚的过程。

    超声波技术作为一种物理手段和工具,能在液体中产生各种极端条件,这一现象被称为声化学作用,相关的超声设备则被称为超声波声化学设备(简称“声化学设备”)。超声波分散设备是声化学设备的一种应用,可用于水处理、固液系分散、液体中颗粒的解团聚、促进固液反应等效果。

    由于粒子(原子、分子或分子集团)的热运动自发地产生物质迁移现象叫“扩散”。

    扩散可以在同一物质的一相固、液、气多相间进行,也可以在不同的固体、液体和气体间进行,主要由于浓度差或温度差所引起。一般是从浓度较大的区域向浓度较小的区城扩散,直到相内各部分的浓度达到均匀或两相间的浓度到平衡时为止。物质直接互相接触时,称自由扩散。若扩散是经过隔离物质进行时,则称为渗透。

    在自然界中扩散现象起着很大的作用,它使整个地球表面附近的大气保持相同的成分。土壤里所含有的各种盐类溶液的扩散,便于植物吸收,以利生长。此外在半导体、冶金等很多行业都应用扩散。扩散、热传导和黏性通称为输运现象。其分别将物质(质量)、热能、动量由一位置移至另一位里置。而达到浓度或温度的均匀。

    超声波分散可以分为乳剂的分散(液一液分散)和悬浮体的分散(固一液分散),已经在诸多领域得到应用。超声波对于悬浮体的分散的应用还有:存涂料工业中氧化钛等向水或者溶剂中的分散、染料向熔融石蜡中的分散,在医药工业中药物颗粒的分散,以及在食品工业中粉乳剂的分散等。

    工作原理

    超声波分散设备由超声波振动部件和超声波专用驱动电源两大大部分构成。

    超声波振动部件主要包括大功率超声波换能器、变幅杆、工具头(发射头),用于产生超声波振动,并将此振动能量向液体中发射。

    超声波驱动电源是专门用于驱动超声波振动部件工作的设备,控制这超声波振动部件的各种工作状态。它将一般的市电转化为高频的交流电信号,并驱动换能器产生超声振动。

    当超声振动传递到液体中时,由于声强很大,会在液体中激发很强的空化效应,从而在液体中产生大量的空化气泡。随着这些空化气泡产生和爆破,将产生微射流,进行将液体重大的固体颗粒击碎。同时由于超声波的振动,使固液更加充分的混合,对大部分化学反应起到促进作用。在医学领域中,如磷脂类和胆固醇混合,经过超声分散,可以得到更小的粒子(0.1μm左右)供静脉注射。

    产品特点

    1、功率大,单套大功率可以达到3000W;

    2、工作稳定:可全天候连续工作;

    3、选用钛合金作为换能器和工具头的材料,提高振动传递效率,设备使用寿命大大提高;

    4、耐高温:辐射头部分,高可承受600℃;

    5、耐高压:高承受压强30Mpa;

    6、多节工具头设计:有效增大超声波辐射面积,使辐射效果更加均匀;

    7、可根据客户特殊要求定制各种声化学设备。

    应用范围

    超声波分散在很多领域都有广泛的应用:如食品、化妆品、医药、化学等。

    超声波在食品分散中的应用大体可以分为:液-液系分散(乳剂)、固-液系分散(悬浮体)、气-液系分散三种情况。

    固-液系分散(悬浮体):如粉乳剂的分散等。

    气-液系分散:如碳酸化合物饮料水的制造,可采用CO2吸收法改进,从而使稳定性提高。

    液-液系分散(乳剂):如将酥油乳化,制成乳糖;酱汁制造时,原料的分散等。

    超声分散还可用于纳米材料的制备;用于食品样品检测分析,如用超声分散液相微萃取技术对牛奶样品中痕量双盼进行提取和富集。

    与未经前处理而单纯用酶处理所得的不溶性膳食纤维(IDF)比较,经过前处理后所得的lDF待水力、结合水力、持泊力和溶胀性都明显提高。

    利用薄膜超声分散法制备茶多盼脂质体可以提高茶多酷的生物利用率,而且制备的茶多盼脂质体产品稳定性良好。

    各种涂料、染料的均质和分散;各种工业添加剂及食品领域和混合等。可应用于各种固液分散、液液分散领域。





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