石墨烯分散方法

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石墨烯分散剂提高石墨烯粉体分散的原理

石墨烯分散剂提高石墨烯粉体分散的原理

石墨烯分散剂提高石墨烯粉体分散的原理
石墨烯粉体粒径越小,表面积越大,表面能越高,配位严重不足,使它在浆料中更容易团聚,即使在研磨时候能做到分散,但是过后将再次团聚,因此湿法研磨分散能否成功得到纳米级的石墨烯粉体是研磨和分散技术的关键。

在石墨烯浆料处理分散性的问题,通过导入石墨烯分散剂,添加到浆料中,将粉体改性,表面形成一层有机包膜,包覆在粉体表面,而且石墨烯分散剂具有特殊的双亲基团,一端与粉体发生化学反应产品缔合,另一端朝外与树脂相互融合,达到分散、解聚还原到原生粒径,从而让石墨烯分散均匀分散到浆料中,而且包覆层是中性的,不受PH值的影响,而避免导致再次团聚。

为了让石墨烯粉体在浆料中充分分散,同时保证悬浮的稳定性,选用具有双亲基团的粉体分散剂作为石墨
烯粉体分散的助剂,双亲基团的原理一个基团被设计来接到纳米粉体表面,对粉体进行包覆,使纳米粉体表面
产生一个稳定相,以避免粉体之再凝聚产生;另一个基团的设计,是纳米级的石墨烯粉体与树脂相互融合,以
避免不兼容之现象发生。

经过实践证明,纳米微粒的分散性问题要从纳米粒子的生产环节去解决,在纳米石墨烯粒子表面进行改性,赋予粒子亲水或亲油╱疏水或疏油性质,以保障在水性或油性介质中具有某种程度的可溶性;另外,选择适当的纳米粒子表面改性剂以确保纳米粒子不能形成硬团聚,而只能以软团聚的形式存在,这样生产出来的石墨烯粉
体质量更高,能广泛应用于锂电池、油墨、还有涂料领域中。

解决石墨烯粉体分散性方法与分散剂的选择

解决石墨烯粉体分散性方法与分散剂的选择

解决石墨烯粉体分散性方法与分散剂的选择石墨烯是目前发现的硬度最大的物质,且有极好的力学性能(1060GPa),其理论比表面积高达2600m2/g,具有突出的导热性能,可高达3000W/(m·K)。

此外,石墨烯还具有良好的导电性。

在室温下,其电子迁移率可高达20000cm2/(V·s)。

石墨烯大的比表面积往往使其团聚在一起,不仅降低了自身的吸附能力而且影响石墨烯自身优异性能的发挥,从而影响了石墨烯增强复合材料性能的改进。

况且,这种团聚是不可逆的,除非施加外力,如超声和强力搅拌,使其均匀分散。

石墨烯在基体中的均匀分散[方法主要包括物理分散及化学分散两大类,这里主要介绍原位聚合法、石墨烯的功能化(共价键功能化和非共价键功能化)、石墨烯改性和其他改性方法等。

1. 1 原位聚合法原位聚合法就是先将纳米粒子在单体中均匀分散,然后再用引发剂引发聚合,使纳米粒子或分子均匀地分散在聚合物基体上并且形成原位分子聚合材料。

原位聚合法也有它的局限性,就是无机纳米材料与所选用的原料必须有较好的相容性,为找到这一种合适的溶剂来同时溶解原料和无机材料,必然会增加研究时间和成本,还会造成环境的污染。

除此之外石墨烯的加入会增大聚合物的黏度,使得聚合反应变得更加的复杂。

1. 2 石墨烯的功能化功能化后的石墨烯能够在基体中均匀分散,有助于石墨烯作为增强体优良性能的发挥。

但是经过共价键功能化的石墨烯也存在一些比较明显的不足。

在对石墨烯进行共价键修饰的同时会破坏石墨烯的本征结构,改变石墨烯本身特有的化学和物理性质。

1. 3 对石墨烯粉体进行改性有稳定苯环结构的石墨烯,它的化学稳定性高,表面呈现出一种惰性的状态,与其他介质之间的相互作用很弱,并且石墨烯的各片层之间存在着很强的分子间作用力,导致片层很容易堆叠在一起,分散开来就比较困难。

1. 4 在石墨烯浆料中添加分散剂随着改性的进一步发展,通过向石墨烯中添加分散剂的方法也逐渐引起了科研工作者的注意和研究。

石墨烯分散剂在粉体研磨过程中分散原理与使用方法

石墨烯分散剂在粉体研磨过程中分散原理与使用方法

石墨烯分散剂在粉体研磨过程中分散原理与使用方法石墨烯是一种二维蜂窝状碳材料,由碳原子按照六边形进行排布而组成。

碳碳原子之间由sp2杂化结合而成,其结构非常稳定。

然而,石墨烯大的比表面积往往使其团聚在一起,不仅降低了自身的吸附能力而且影响石墨烯自身优异性能的发挥,从而影响了石墨烯增强复合材料性能的改进,况且,这种团聚是不可逆的,除非施加外力,如超声和强力搅拌,使其均匀分散。

石墨烯分散剂分散原理
石墨烯分散剂能够吸附在各种石墨烯粉体表面并产生静电斥力使之分散,避免沉降、返粗。

广泛用做造纸涂料及建筑涂料的分散剂、混凝土缓凝剂、减水剂以及纺织印染等行业作螯合分散剂,可用作涂料、颜料、油
漆、造纸、高岭土、氧化铝、陶土、钛白粉、滑石粉、硫酸钡、水煤浆、碳酸钙及水泥分散剂,在浆料的研磨加工过程中加入,能迅速降低浆料的粘度、增加分散性、流动性、迅速提高固含量,且分散后浆料粘度稳定。

石墨烯分散剂使用方法
1、湿法生产:添加量0.5-1%,取3 份研磨后的浆液,第1 份做空白样对比,第2 份、第3 份各添加0.5%、1%
作为效果对比,混合均匀,浆料测试分散性,烘干检测成品粉的相关数据效果。

根据效果调整精确的添加量,再上机进行测试。

2、砂磨机生产:在砂磨机或料桶中直接添加助剂(详细添加方法,请提前咨询我们技术人员)。

石墨烯用几种不同分散剂处理

石墨烯用几种不同分散剂处理

1.壳聚糖-石墨烯
将CS溶于1.0 mol/L的盐酸溶液,制备5 g/L的CS溶液,用氢氧化钠调节pH值至5.0左右.称取1 mg的石墨烯于10 mL上述CS 溶液中,超声分散30 min,可得分散良好的GN-CS悬浊液,静止2h后消退大型石墨粒子,获得浮在表面的上层清液。

(参考石墨烯_壳聚糖修饰玻碳电极测定水样中痕量铜离子方艳红、连慧婷、陈国华)
2.NMP
将0.25g石墨粉末加入到50.0mlNMP溶液中超声48h(老师,文献上要48个小时,然后我就不知道。

应该不会要这么久吧)。

在2h 后自然消退后降下大型石墨颗粒,将上清夜转移到电极改性玻璃瓶中。

3.环糊精
(1)、复合氨基-β-环糊精-石墨烯的制备:10mgGO在20.0mL去离子水中超声剥离,得到0.5mg/mL氧化石墨烯分散液,加入80mg20mLβ-CD-NH2、300μ
L氨水和20μL水合肼,混合搅拌后,60℃水浴3.5h,得到黑色分散液,过滤,干燥即得产物。

用无水乙醇、去离子水超声清洗各
(2)电极的制备:将浓度为1.0mg/mL的β-CD-NH2/GNs水溶液超声分散均匀,然后加入过量的Fc,超声20min,静置后,取上层黑色浑浊液,即得到β-CD-NH2/GNs/Fc(氨基-β-环糊精-石墨烯-二茂铁)混合溶液。

取10μL该溶液滴涂于处理后的ITO电极表面,烘干备用。

(参考氨基_环糊精_石墨烯_二茂铁修饰电极对多巴胺的电化学行为研究)。

nmp分散石墨烯

nmp分散石墨烯

nmp分散石墨烯NMP分散石墨烯是一种重要的石墨烯材料制备方法。

NMP(N-甲基吡咯烷酮)是一种有机溶剂,具有较高的溶解性和稳定性,能够有效地分散石墨烯纳米片。

在制备过程中,首先将石墨烯纳米片与NMP进行混合,通过机械剥离或化学氧化还原等方法,将石墨烯纳米片分散在NMP中形成稳定的分散液。

NMP分散石墨烯具有许多优点。

首先,NMP作为一种有机溶剂,具有较高的溶解性,可以有效地将石墨烯纳米片分散在其中,形成均匀的分散液。

其次,NMP具有较高的稳定性,能够保持石墨烯纳米片的分散状态,在制备过程中不易发生团聚。

此外,NMP还具有较低的表面张力,有利于石墨烯纳米片的分散和涂覆,从而提高了石墨烯在材料中的应用性能。

NMP分散石墨烯在多个领域具有广泛的应用前景。

首先,在能源领域,NMP分散石墨烯可以应用于锂离子电池、超级电容器等器件中,提高其储能密度和循环稳定性。

其次,在电子器件领域,NMP分散石墨烯可以用于制备柔性电子器件、透明导电薄膜等,具有良好的导电性和透明性。

此外,在传感器、催化剂、复合材料等领域,NMP分散石墨烯也具有重要的应用价值。

然而,NMP分散石墨烯也存在一些挑战和问题。

首先,NMP作为一种有机溶剂,具有较高的毒性和挥发性,对环境和人体健康可能产生一定的危害。

因此,在应用中需要注意安全措施,并寻找替代溶剂。

其次,NMP分散石墨烯的制备过程相对复杂,需要控制好石墨烯纳米片的分散度和稳定性,以及NMP的浓度和温度等因素,提高制备效率和产品质量。

NMP分散石墨烯是一种重要的石墨烯材料制备方法,具有广泛的应用前景。

在未来的研究中,我们可以进一步改进制备方法,提高石墨烯纳米片的分散度和稳定性,探索更多的应用领域,推动石墨烯材料的发展和应用。

石墨烯及氧化石墨烯分散方法研究进展

石墨烯及氧化石墨烯分散方法研究进展

石墨烯及氧化石墨烯分散方法研究进展石墨烯是由单层碳原子组成的二维材料,具有许多独特的物理和化学特性,如高电导率、高导热性、良好的力学性能等。

由于其丰富的应用潜力,石墨烯的制备和分散成为研究的热点。

本文将介绍石墨烯及氧化石墨烯的制备方法和分散方法的研究进展。

石墨烯的制备方法主要有机械剥离法、化学气相沉积法、化学氧化还原法等。

机械剥离法是最早也是最简单的制备方法,通过用胶带或刮刀剥离石墨烯束缚,得到薄层的石墨烯。

但是这种方法制备的石墨烯平均尺寸较小,无法实现大规模制备。

化学气相沉积法是通过在金属基底上热解碳源得到石墨烯薄片,该方法制备的石墨烯尺寸较大,能够实现大规模制备,但需要高温条件,不适合多种基底的制备。

化学氧化还原法是以石墨为原料,通过氧化石墨然后进行还原得到石墨烯,该方法适用性广泛,但还原过程中易产生杂质,对石墨烯的质量产生影响。

石墨烯的分散方法主要有物理分散法、化学修饰法等。

物理分散法主要是利用超声波、浮选、离心等方法将石墨烯分散在溶剂中。

超声波分散是利用超声波的高能量震荡作用使石墨烯薄片分离,并形成均匀分散的溶液。

浮选分散是利用气泡或表面活性剂使石墨烯薄片在溶液中悬浮,然后通过离心沉淀得到分散均匀的石墨烯。

这些方法可以实现石墨烯的分散,但易导致石墨烯受损,降低其性能。

化学修饰法主要是通过在石墨烯表面修饰功能性基团,使其具有亲水性,并且能够与溶剂相溶。

常用的修饰剂有二甲基二硫醇(DMDS)、十二烷基苯磺酸钠(SDBS)等。

这些修饰剂能够与石墨烯表面发生作用,使其具有较好的分散性。

氧化石墨烯的制备方法主要有Hummers方法、Brodie方法等。

Hummers方法是以石墨为原料,通过硝酸、硫酸等氧化剂进行氧化,得到氧化石墨烯。

Brodie方法是以石墨为原料,通过浓硝酸和浓硫酸进行氧化,然后用稀硝酸洗涤,得到氧化石墨烯。

这些方法能够实现氧化石墨烯的制备,但化学氧化过程中易产生大量的氧化副产物,对石墨烯的质量产生影响。

石墨烯的分散和缺陷

石墨烯的分散和缺陷

石墨烯的分散和缺陷
石墨烯的分散和缺陷是石墨烯制备和应用中需要关注的重要问题。

石墨烯的分散性主要指的是石墨烯在溶液中的分散稳定性。

由于石墨烯具有较高的比表面积和表面能,容易发生团聚和沉淀,因此需要采取措施提高其在溶液中的分散稳定性。

一种常用的方法是加入表面活性剂或分散剂,如十二烷基硫酸钠、聚乙烯吡咯烷酮等,这些物质可以吸附在石墨烯表面,增加其亲水性或降低表面能,从而提高其在溶液中的分散稳定性。

石墨烯的缺陷主要指的是其晶体结构中的缺陷,包括空位、取代基、位错等。

这些缺陷会影响石墨烯的电学、化学和机械性能,进而影响其应用效果。

为了减少石墨烯的缺陷,需要采用高纯度的原料和先进的制备工艺,如化学气相沉积、外延生长等。

同时,也可以通过后处理技术,如退火、化学修饰等来修复或改善石墨烯的晶体结构。

总之,石墨烯的分散和缺陷是制备高质量石墨烯的关键问题,需要采取有效的措施来提高其分散稳定性和减少缺陷,以满足不同应用的需求。

石墨烯高效分散解决方案——新型石墨烯分散剂

石墨烯高效分散解决方案——新型石墨烯分散剂

由于石墨烯是由sp2杂化的碳原子构成的平面共轭结构,其片层间存在非常强的π-π作用以及范德华作用力,导致其分散性极差,严重制约了石墨烯的实际应用。

虽然传统的商品表面活性剂(如SDBS、CTAB、Triton-X、Tween 80)、高分子稳定剂(如PVP、PSS、PDDA)等都可以对石墨烯起到一定的分散稳定作用,但往往存在分散剂用量大、石墨烯浓度低等问题。

过多的分散剂用量以及过低的石墨烯浓度均是构建复合材料的不利因素。

因此,开发新型、高效、低成本的分散剂是实现石墨烯规模化应用亟待解决的重要问题。

基于此,复旦大学材料科学系、教育部先进涂料工程研究中心周树学教授团队开展了系列研究工作,开发了两种新型石墨烯分散剂,均在石墨烯复合材料制备中表现出了优异的性能,现将其研究成果做简要介绍。

多氨基阳离子型苝酰亚胺类石墨烯分散剂以一种常用的染料中间体——苝-3,4,9,10-四羧酸二酐(PTCDA)为原料,经与系列多乙烯多胺在甲苯中回流反应、甲酸酸化处理得到此类石墨烯分散剂。

该分散剂具有在较低用量下实现石墨烯高浓度分散的特点。

研究发现,PTCDA与三乙烯四胺的反应产物HAPBI-3(图1)对石墨烯具有最佳的分散性能。

HAPBI-3用量仅为石墨烯粉末(XF 001W)质量的1/3,就能得到浓度达到2 mg/mL的分散液。

分散液zata电位值为+28.5 mV,能够长时间稳定存在。

该分散剂对石墨烯的导电性影响很小,与市售商品分散剂相比具有明显的优势(详见Cui J, Zhou S., Journal of Nanoparticle Research, 2017, 19(11): 357. DOI: 10.1007/s11051-017-4047-8)。

图1,分散剂HAPBI-3分子式及2mg/mL石墨烯分散液利用HAPBI-3的阳离子特性,将制备的石墨烯与碳纳米管分散液分别与带负电荷的磺化聚苯乙烯(SPS)微球混合,得到了均匀包覆的SPS@Graphene与SPS@MWCNT核壳型结构微球(图2a)。

石墨烯分散液的作用_解释说明以及概述

石墨烯分散液的作用_解释说明以及概述

石墨烯分散液的作用解释说明以及概述1. 引言1.1 概述石墨烯是由碳原子形成的二维单层结构,具有出色的导电性、导热性和机械性能,且在光学和化学方面具有特殊特性。

然而,石墨烯在大规模应用中面临着困难,主要是因为其极高的结晶度使得其自发地聚集在一起形成堆积物。

为了解决这个问题并扩展其应用领域,人们开始使用石墨烯分散液。

1.2 文章结构本文将首先讨论石墨烯基础知识,包括其结构特点、物理和化学性质以及制备方法。

然后我们会详细介绍石墨烯分散液的定义,并探讨常见的制备方法。

接下来,我们会解释说明石墨烯分散液在分散效果提升、应用领域扩展和功能性增强方面发挥的作用。

最后,我们将概述当前市场情况、未来发展趋势和潜在应用领域,并给出结论。

1.3 目的本文旨在全面了解并解释说明石墨烯分散液的作用。

通过深入探索石墨烯分散液的概念、制备方法和应用,我们将揭示其在改善分散效果、扩展应用领域以及增强功能性方面的潜力。

从而为读者提供对这一新兴材料有更全面认识的基础,并展望其未来发展方向,并为实际应用带来启示。

2. 石墨烯分散液的作用2.1 石墨烯基础知识石墨烯是一种单层厚度仅为一个原子的二维结构材料,由碳原子通过共价键连接而成。

其具有出色的导电性、导热性和机械强度,以及优异的光学性能。

这些特殊属性使得石墨烯成为许多领域的重要材料。

2.2 石墨烯分散液的定义石墨烯分散液是指将石墨烯在溶剂中进行均匀分散形成的液体。

通常情况下,为了将石墨烯有效地应用于各种领域,需要将其从固态转变为可溶解于溶剂中的分散液。

2.3 石墨烯分散液的制备方法制备高质量的石墨烯分散液是一个挑战性任务,因为不同步骤可能会引入不完美和杂质。

一种常用的方法是通过机械剥离法制备高品质的单层或少层厚度的石墨烯,并将其离散化到溶剂中。

另外,还存在其他方法如化学气相沉积法和液相剥离法等。

石墨烯分散液的作用超越了单纯的形态转换,它在许多方面发挥着关键作用。

2.3.1 分散效果提升石墨烯分散液能够在溶胀基体中均匀分散,使得石墨烯具有更大的比表面积和较高的可接触面积。

石墨烯及氧化石墨烯分散方法研究进展

石墨烯及氧化石墨烯分散方法研究进展

石墨烯及氧化石墨烯分散方法研究进展石墨烯是一种具有独特结构和优良性能的二维碳原子晶体,它均匀稳定的颗粒物质分散对于复合物合成工业来说至关重要,尤其是在制备纳米级别材料时,这种要求更为突出。

石墨烯的结构稳定性和优异的性能使其成为当今研究和应用的热点[1]。

由于石墨烯具有局域化的特性,其中sp2碳碳原子之间及π电子组成的局域化使其具有化学惰性,而且π-π堆积互相作用容易形成团聚体,这些因素都阻碍了石墨烯的发展和应用。

氧化石墨烯(GO)在其表面具有大量的含氧官能团(如羟基-OH、羧基-COOH及醚键-C-O-C 等),可以通过歧化反应而还原为还原氧化石墨烯(rGO),由于在环氧官能团的影响下,GO在水或者其他溶剂中具有较好的分散稳定性。

在GO边缘存在大量的含氧官能团而极其亲水,在平面则相对疏水,使其具有两亲性。

但是,在类似二甲苯的非极性溶液当中,氧化石墨烯由于片层之间强烈的π-π相互作用和较强范德华力的存在,使其分散性变得极差。

这些片层间的严重团聚,极大的干扰了石墨烯作为材料的良好表现,因此想要改变这些现象,针对氧化石墨烯的表面修复工作就显得十分必要。

而目前,人们在实验室中已经采用了多种方式来处理这些现象,包括通过化学和物理的方式破坏片层间的相互作用,以及通过氧化石墨烯在其表面形成的特殊功能小组来键接各种引发物、单体和其他反应基团等,并在此基础上通过不同的方式对于氧化石墨烯的边缘和表面接枝聚合物。

通过共价法或者非共价法来使得提高GO分散液的稳定性和分散效率越来越受到研究人员的重视,同时也表现出广泛的应用前景。

本文从石墨烯分散的研究现状出发,对石墨烯化学改性的研究方法进行综述,并重点分析了石墨烯共价改性和非共价改性的反应机理。

1.石墨烯分散液的物理方法在分散液的制备方法中,物理方法是相对来说成本较低,见效最快的手段。

而通过水浴超声处理,高剪切混合法,射流空化或者利用微流化等通过物理手段将石墨烯片层剥离为单层或寡层石墨烯来达到分散的目的。

一种石墨烯水泥基材料的制备方法及分散装置和应用

一种石墨烯水泥基材料的制备方法及分散装置和应用

一种石墨烯水泥基材料的制备方法及分散装置和应用
一种制备石墨烯水泥基材料的方法包括以下步骤:
1. 准备石墨烯:通过机械剥离、化学气相沉积或还原氧化石墨等方法制备石墨烯材料。

2. 制备水泥浆:在容器中加入水泥和适量的水,并进行充分搅拌,得到均匀的水泥浆。

3. 加入石墨烯:将制备好的石墨烯加入水泥浆中,并通过搅拌、超声处理等手段使其均匀分散。

4. 旋涂或浇筑制备材料:将石墨烯水泥浆涂覆在基材表面或浇入模具中,进行固化、烘干等处理。

5. 后处理:可以根据需要对制备好的石墨烯水泥基材料进行表面处理、密封等,以增加其性能和应用范围。

分散装置可以采用搅拌器、超声波振荡器或球磨机等设备,用于将石墨烯均匀分散到水泥浆中。

石墨烯水泥基材料具有优异的力学性能、导电性能和热导率,广泛应用于土木工程、建筑材料、电子器件等领域。

例如,可以用于制备高强度和高导热性能的混凝土、水泥板、墙体等建筑材料;还可以用于制备高性能电子器件、传感器、导热膏等。

氧化石墨烯分散石墨烯

氧化石墨烯分散石墨烯

氧化石墨烯分散石墨烯
氧化石墨烯(GO)是一种具有氧含量的石墨烯衍生物,它是由石墨烯通过氧化反应制备而成。

与纯净的石墨烯相比,氧化石墨烯具有更多的官能团,如羟基、羧基和环氧基,这些官能团赋予了氧化石墨烯良好的分散性和溶解性。

将氧化石墨烯分散到石墨烯中可以通过以下步骤进行:
1. 首先,将氧化石墨烯与适当的溶剂(如水或有机溶剂)混合。

在混合过程中,氧化石墨烯的官能团会与溶剂分子相互作用,从而使其分散在溶液中。

2. 接下来,可以使用机械剪切、超声处理或高温处理等方法来进一步提高分散效果。

这些处理方法可以帮助破坏氧化石墨烯之间的堆积结构,使其更好地分散在溶液中。

3. 最后,可以通过离心或过滤等方法将分散的氧化石墨烯从溶液中分离出来。

这样得到的分散石墨烯即可用于进一步的应用。

分散石墨烯的过程中需要注意避免对其结构和性质产生不可逆的损害。

另外,选择适当的溶剂和分散方法也是关键,以确保获得高质量的分散石墨烯。

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石墨烯分散方法
石墨烯具有优良的性能,科研工作者考虑将其作为增强体加入到基体材料中以提高基体材料的性能。

但是,由于其较大的比表面积,再加上片层与片层之间容易产生相互作用,极易出现团聚现象,而且团聚体难以再分开,不仅降低了自身的吸附能力而且阻碍石墨烯自身优异性能的发挥,从而影响了石墨烯增强复合材料性能的改进。

为了得到性能优异的石墨烯增强复合材料,科研工作者在克服石墨烯团聚、使其分散方面做了诸多研究。

分散方法简介如下:
1、机械分散发
利用剪切或撞击等方式改善石墨烯的分散效果。

吴乐华等以纯净石墨粉为原料,无水乙醇为溶剂,采用湿法球磨配合超声、离心等方式得到石墨烯分散液,通过扫描电镜、透射电镜和拉曼光谱分析均证明石墨烯为几个片层分散。

2、超声分散发
利用超声的空化作用,以高能高振荡降低石墨烯的表面能,从而达到改善分散效果的目的。

Umar等将石墨在N-甲基吡咯烷酮(NMP)中采用低功率超声处理,随着超声时间的延长,石墨烯分散液的浓度随之升高,当超声时间超过462h后,石墨烯分散液浓度能够达到1.2mg/mL,这
是由于超声所产生的溶剂与石墨烯之间的能量大于剥离石墨烯片层所需要的能量,进而实现了石墨烯的分散。

3、微波辐射发
采用微波加热的方式产生高能高热用以克服石墨烯片层间的范德华力。

Janowska等采用氨水作为溶剂,利用微波辐射处理在氨水中的膨胀石墨以制备石墨烯分散液,透射电镜观测结果表明制得的石墨烯主要为单、双和少层(少于十层)石墨烯,并且能够在氨水中稳定分散,研究证实微波辐射产生的高温能够使氨水部分气化,产生的气压对克服石墨烯片层间的范德华力具有显著的作用。

4、表面改性
通过离子液体对膨胀石墨进行表面改性来提高石墨烯的分散性。

这种改性属于物理方法,它能降低改性过程对石墨烯结构和官能团的影响。

经过改性的石墨烯片层粒径小,呈现出褶皱的状态;通过离子液体改性后的石墨烯可以长时间在丙酮溶液中保持均匀的分散状态,并且能够均匀分布在硅橡胶基体中,离子液体链长增加使得样品更加均匀地分散。

采用具有强还原能力的没食子酸作为稳定剂和还原剂,制得了具有高分散性的石墨烯。

由于分子中苯环结构和石墨烯之间形成了π—π共轭相互作用,从而作为稳定剂吸附在石墨烯表面,这使得石墨烯片层具有较强的负电性,
阻止了石墨烯片进一步堆积在一起,使其更加难于团聚,保证了所制备的石墨烯具有较高的分散性能。

5、添加分散发
一般来说石墨烯本身既不亲水又不亲油,常用的分散剂分子很难与石墨烯形成较强的物理吸附作用,对石墨烯的分散效果不好,必须采用特殊结构的分散剂才能分散和稳定石墨烯。

分散剂从分子结构上要求一端能与石墨烯片形成较强的作用,另一端要与树脂体系相容性好。

只有分散剂与石墨烯片层结构形成较强的相互作用,克服了石墨烯片之间的π-π相互作用,才能将其相对稳定地分散到涂料树脂当中。

相较于化学改性分散法,分散剂分散法主要基于范德华力和π-π相互作用等,可以避免破坏石墨烯片层表面的共轭结构,较好地保持石墨烯的特性,而且效率高,使用方便。

6、原位聚合法
先将纳米粒子在单体中均匀分散,然后再用引发剂引发聚合,使纳米粒子或分子均匀地分散在聚合物基体上并且形成原位分子聚合材料。

原位多相聚合既保持了粒子的纳米特性,又实现了填充粒子的均匀分散,可以形成带有弹性包覆层的核-壳结构的纳米形粒子。

因为外层是有机聚合物,所以它可以提高材料与有机相的亲和力。

7、电荷吸引
采用一种电荷吸引的方法来解决石墨烯的分散性。

用Hummers法制备出了含有大量的含氧基团的氧化石墨烯,使得氧化石墨烯带有很强的负电荷。

然后使铝粉表面带有正电荷,最后利用正负电荷吸引的方式来解决石墨烯的分散性问题。

石墨烯的分散问题一直是石墨烯领域的难点问题,也是石墨烯走向广泛应用必须要克服的问题。

目前,石墨烯的优异性能在复合材料中并没有完全发挥,如何在保护石墨烯自身结构不受破坏的同时保证石墨烯稳定分散,最大程度发挥出石墨烯的优良性能有待于进一步研究和探索。

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