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微射流高压均质法在石墨烯制备中的应用

更新时间:2024-04-23浏览:615次

  石墨烯的力、热、光、电、磁等特性,使其在微电子、生物传感器、储能材料和复合材料领域有着巨大的应用潜力。
 
  机械法进行石墨烯剥离,相比其他化学方法制备的石墨烯具有更少的缺陷,结构也较为完整。本文将简介微射流高压均质法在石墨烯制备中的应用。
 
  主要仪器与原料:
 
  微斯特科技(苏州)有限公司WST-NANO
 
  客户寄来的石墨原料样品
 
  预实验步骤与结果:
 
  1)分装混匀后的原料样品2份至2只样品瓶中,每份20ml;
 
  2)选用安装F140Y-RT金刚石交互容腔,并连接微射流高压均质机与实时冷却系统;
 
  3)对照组不做处理,实验组20,000psi均质反应10次;
 
  4)处理后样品与对照组外观观察
 
均质处理前(左),微射流高压均质处理后(右)
 
  微射流高压均质处理后的样品像安慕希酸奶的状态,流动性低,粘度大,右烧杯可见牢固挂杯口的1滴样品。处理后样品体积变大,相同反应次数下,反应压力越大样品体积膨胀越大。另外样品倾斜观测,对照组流动性大,实验组倾斜后挂壁严重。
 
  5)样品微观形态观察
 
电镜照片
 
  微射流高压均质原理:
 
  1)微射流高压均质机由动力单元和均质核心(金刚石交互容腔)组成。
 
  Y型金刚石交互容腔具有固定的内部结构,石墨液体经过加压后,经过百微米级的孔道形成超音速射流(可达1000m/s-1500m/s),在Y型金刚石交互容腔内部产生剧烈的剪切、碰撞、空穴以及对射作用(与单流道不同的是,双股射流对射瞬间相对速度加倍,产生对射爆炸效应)。对射流的应用,充分利用物料间的相互碰撞,大大降低了物料对交互容腔腔体的磨损、剪切,延长了腔体试用寿命;微射流高压均质技术集合了微射流、撞击流和传统高压均质技术的优势于一体,具有更高的均质效率。

 

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