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微射流高壓均質(zhì)法在石墨烯制備中的應(yīng)用

更新時(shí)間:2024-09-23瀏覽:865次

  石墨烯的力、熱、光、電、磁等特性,使其在微電子、生物傳感器、儲(chǔ)能材料和復(fù)合材料領(lǐng)域有著巨大的應(yīng)用潛力。
 
  機(jī)械法進(jìn)行石墨烯剝離,相比其他化學(xué)方法制備的石墨烯具有更少的缺陷,結(jié)構(gòu)也較為完整。本文將簡(jiǎn)介微射流高壓均質(zhì)法在石墨烯制備中的應(yīng)用。
 
  主要儀器與原料:
 
  微斯特科技(蘇州)有限公司W(wǎng)ST-NANO
 
  客戶寄來的石墨原料樣品
 
  預(yù)實(shí)驗(yàn)步驟與結(jié)果:
 
  1)分裝混勻后的原料樣品2份至2只樣品瓶中,每份20ml;
 
  2)選用安裝F140Y-RT金剛石交互容腔,并連接微射流高壓均質(zhì)機(jī)與實(shí)時(shí)冷卻系統(tǒng);
 
  3)對(duì)照組不做處理,實(shí)驗(yàn)組20,000psi均質(zhì)反應(yīng)10次;
 
  4)處理后樣品與對(duì)照組外觀觀察
 
均質(zhì)處理前(左),微射流高壓均質(zhì)處理后(右)
 
  微射流高壓均質(zhì)處理后的樣品像安慕希酸奶的狀態(tài),流動(dòng)性低,粘度大,右燒杯可見牢固掛杯口的1滴樣品。處理后樣品體積變大,相同反應(yīng)次數(shù)下,反應(yīng)壓力越大樣品體積膨脹越大。另外樣品傾斜觀測(cè),對(duì)照組流動(dòng)性大,實(shí)驗(yàn)組傾斜后掛壁嚴(yán)重。
 
  5)樣品微觀形態(tài)觀察
 
電鏡照片
 
  微射流高壓均質(zhì)原理:
 
  1)微射流高壓均質(zhì)機(jī)由動(dòng)力單元和均質(zhì)核心(金剛石交互容腔)組成。
 
  Y型金剛石交互容腔具有固定的內(nèi)部結(jié)構(gòu),石墨液體經(jīng)過加壓后,經(jīng)過百微米級(jí)的孔道形成超音速射流(可達(dá)1000m/s-1500m/s),在Y型金剛石交互容腔內(nèi)部產(chǎn)生劇烈的剪切、碰撞、空穴以及對(duì)射作用(與單流道不同的是,雙股射流對(duì)射瞬間相對(duì)速度加倍,產(chǎn)生對(duì)射爆炸效應(yīng))。對(duì)射流的應(yīng)用,充分利用物料間的相互碰撞,大大降低了物料對(duì)交互容腔腔體的磨損、剪切,延長(zhǎng)了腔體試用壽命;微射流高壓均質(zhì)技術(shù)集合了微射流、撞擊流和傳統(tǒng)高壓均質(zhì)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)于一體,具有更高的均質(zhì)效率。

 

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