ग्रैफेन फैलाव के लिए अल्ट्रासोनिक उपयोग

रासायनिक विधि पहले ऑक्सीकरण प्रतिक्रिया द्वारा ग्रेफाइट ऑक्साइड को ग्रेफाइट को ऑक्सीडाइज करती है, और ग्रेफाइट परत और परत के बीच कार्बन परमाणुओं पर एक ऑक्सीजन युक्त कार्यात्मक समूह को पेश करके परत अंतर को बढ़ाती है, जिससे परतों के बीच बातचीत कमजोर होती है।

सामान्य ऑक्सीकरण

विधियों में ब्रोडी की विधि, स्टौडेनमायर की विधि, और हमर्स विधि [40] शामिल हैं। सिद्धांत यह है कि ग्रेफाइट को पहले मजबूत एसिड के साथ इलाज किया जाता है।

फिर ऑक्सीकरण के लिए एक मजबूत ऑक्सीकरण एजेंट जोड़ें।

ऑक्सीकरण ग्रेफाइट अल्ट्रासोनिक एक्सप्लॉयशन द्वारा ग्रैफेन ऑक्साइड में बनता है, और फिर कमी के लिए एक घटते एजेंट के साथ जोड़ा जाता है, जिससे ग्रैफेन प्राप्त होता है।

आमतौर पर प्रयुक्त घटते एजेंट हाइड्राज़िन हाइड्रेट, NaBH4, और मजबूत क्षार अल्ट्रासोनिक कमी हैं। NaBH4 इसकी उच्च कीमत के कारण महंगा है और यह आसानी से बी तत्वों को बरकरार रखता है।

मजबूत अड्डों का अल्ट्रासोनिक कमी सरल और पर्यावरणीय रूप से अनुकूल है, लेकिन इसे पूरी तरह बहाल करना मुश्किल है, और आमतौर पर कमी के बाद अवशिष्ट ऑक्सीजन युक्त कार्यात्मक समूहों की एक बड़ी संख्या होती है।

इसलिए, सस्ता हाइड्राज़िन हाइड्रेट आमतौर पर ग्रेफाइट ऑक्साइड को कम करने के लिए उपयोग किया जाता है। हाइड्राज़िन हाइड्रेट कमी का लाभ यह है कि कम करने की क्षमता मजबूत है और हाइड्राज़िन हाइड्रेट वाष्पीकरण आसान है, और उत्पाद में कोई अशुद्धता नहीं रहती है। कमी प्रक्रिया में, आम तौर पर अमोनिया पानी की एक उचित मात्रा को जोड़ा जाता है, एक तरफ, हाइड्राज़िन हाइड्रेट की कम करने की क्षमता में वृद्धि होती है।

दूसरी तरफ, ग्रेफेन की सतह को नकारात्मक चार्ज के कारण पारस्परिक रूप से दोहराया जा सकता है, जिससे गैफेनी एग्ग्लोमेशन कम हो जाता है।

रासायनिक रेडॉक्स के माध्यम से ग्रैफेन की बड़े पैमाने पर तैयारी की जा सकती है, और पानी में इंटरमीडिएट ग्रैफेन ऑक्साइड का फैलाव बेहतर होता है।

ग्रैफेन के संशोधन और कार्यान्वयन को समझना आसान है, इसलिए इस विधि को अक्सर समग्र सामग्रियों और ऊर्जा भंडारण के शोध में उपयोग किया जाता है। लेकिन ऑक्सीकरण की वजह से,

अल्ट्रासोनिक प्रक्रिया में कुछ कार्बन परमाणुओं की अनुपस्थिति और कमी प्रक्रिया के दौरान ऑक्सीजन युक्त कार्यात्मक समूहों के अवशेष अक्सर परिणामी graphene में अधिक दोष होते हैं, इसकी चालकता को कम करते हैं, और इस प्रकार उच्च गुणवत्ता वाले graphene के लिए इसकी आवश्यकता सीमित। आवेदन।