روش اولتراسونیک برای پراکندگی گرافن

روش شیمیایی ابتدا از واکنش اکسیداسیون برای اکسید کردن گرافیت به اکسید گرافیت استفاده می کند و با وارد کردن گروه های عاملی حاوی اکسیژن بر روی اتم های کربن بین لایه های گرافیت، فاصله بین لایه ها را افزایش می دهد و در نتیجه برهمکنش بین لایه ها را ضعیف می کند.

روش های متداول اکسیداسیون شامل روش برودی، روش استودن مایر و روش هامرز است. اصل این است که ابتدا گرافیت را با اسید قوی تصفیه کنید و سپس اکسیدان قوی را برای اکسیداسیون اضافه کنید. گرافیت اکسید شده توسط مافوق صوت لایه برداری می شود تا اکسید گرافن ایجاد شود و سپس یک عامل احیا کننده برای احیا اضافه می شود و در نتیجه گرافن به دست می آید.

عوامل کاهنده معمولاً مورد استفاده هیدرازین هیدرات، NaBH4 و احیای اولتراسونیک قلیایی قوی هستند. از آنجایی که NaBH4 گران است و به راحتی می توان عنصر B را حفظ کرد، اگرچه عملیات احیای اولتراسونیک قلیایی قوی ساده و سازگار با محیط زیست است، کاهش کامل آن دشوار است و معمولاً مقدار زیادی از گروه های عاملی حاوی اکسیژن پس از احیا باقی می ماند. بنابراین معمولاً برای کاهش اکسید گرافیت از هیدرازین هیدرات نسبتاً ارزان استفاده می شود. . مزایای احیا هیدرات هیدرازین این است که توانایی احیا قوی است و هیدرات هیدرازین به راحتی تبخیر می شود و هیچ ناخالصی در محصول باقی نمی ماند. در فرآیند احیا، معمولاً مقدار مناسبی از آب آمونیاک اضافه می‌شود تا توانایی احیایی هیدرات هیدرازین از یک سو و گرافیت از سوی دیگر بهبود یابد. سطوح گرافن به دلیل بار منفی یکدیگر را دفع می کنند که به نوبه خود تجمع گرافن را کاهش می دهد.

گرافن را می توان در مقادیر زیاد با روش ردوکس شیمیایی تهیه کرد و محصول میانی اکسید گرافن قابلیت پخش خوبی در آب دارد و برای دستیابی به اصلاح و عملکرد گرافن به راحتی خشک می شود. بنابراین، این روش اغلب برای مواد کامپوزیت خشک استفاده می شود. ذخیره انرژی و تحقیقات دیگر با این حال، به دلیل کمبود برخی اتم‌های کربن در فرآیند فراصوت اکسیداتیو و باقیمانده گروه‌های عاملی حاوی یقه در فرآیند احیا، سنگ تهیه‌شده اغلب حاوی تله‌های زنگ بیشتری است که باعث کاهش رسانایی آن می‌شود و تاثیر آن بر روی سنگ را محدود می‌کند. کیفیت گرافن برنامه های کاربردی در زمینه های پر تقاضا