Графен - це двомірний гратчастий наноматеріал сотової структури, що утворюється при тісному змішуванні атомів вуглецю в гібридному режимі sp2. З моменту відкриття в 2004 році графен привернув увагу дослідників своїми чудовими фізичними та хімічними властивостями. Він швидко став дослідницькою точкою в галузі фізичної хімії, матеріальної енергії, наук про життя та інформаційних технологій. Спеціальна одноатомна шарувата структура Графена надає йому дуже велику питому площу поверхні, а гібридизація sp2 надає їй безліч чудових властивостей та чудових фізико-хімічних властивостей. За механічними властивостями він має високу міцність і високий модуль; за тепловими властивостями він має високу теплопровідність; з точки зору електричних властивостей, він має високу електропровідність. Крім того, графен має деякі особливі властивості, такі як: Графен має квантовий ефект Холла та феромагнетизм при кімнатній температурі.
З моменту відкриття графену наукові дослідники намагаються приготувати графен різними методами. В даний час за принципом підготовки його можна розділити на фізичні та хімічні методи. Фізичний метод, тобто метод механічного пілінгу, можна далі розділити на метод мікромеханічного пілінгу та метод пілінгу розчинником. Хімічні методи в основному включають метод відновлення оксиду графіту, метод термічного розкладання SiC та метод хімічного осадження пари (CVD).
Сьогодні приготування тривимірного графена викликало великий інтерес у дослідників. Тривимірний графен зазвичай синтезується методом гідротермального розчинника. У цьому процесі до розчинника додають відновник для зменшення оксиду графіту при певній температурі, так що синтезований графен має низьку кристалічність та об'ємну усадку. Він схильний до зав'язування і врожайність не висока. Також повідомляється про спосіб ліофільної сушки графена для отримання тривимірного графена, але графен не легко розчиняється в розчиннику, і, таким чином, відбувається агломерація.
Винахід пропонує спосіб отримання губчастого графена методом ліофільної сушки. Графен, отриманий методом, є пористим і має велику питому площу поверхні, має тривимірну форму губки, низьку щільність, надлегку і стабільну структуру, і може використовуватися як адсорбційні матеріали та композиційні матеріали, що розширюють застосування.
Графен-сушильне обладнання
Спосіб отримання губчастого графена методом ліофільної сушки, що включає:
(1) Ультразвукове змішування сировини на крижаній бані
Додайте природний графіт у крижану баню з ультразвуковим концентрованим H2SO4 через 15-60 хв, потім додайте NaNO3, потім додайте перманганат калію KMnO4 через 15-60 хв., Дочекайтеся, коли додається перманганат калію, розпочніть реакцію, 0,5-1 год. Переконайтесь, що температура системи не вище 10 ℃ для отримання змішаного розчину;
(2) Окислення сировини на водяній бані
Вищевказану суміш перемішують на водяній бані при 30-35 ℃ протягом 0,5-1,5 год, до суміші додають деіонізовану воду, нагрівають до 95-100 ℃, перемішування продовжують протягом 20-30 хв, потім деіонізовану воду та перекис водню додають до тих пір, поки розчин не стане яскраво-жовтим, не утворюються бульбашки (для отримання оксиду графіту), а потім відокремлюють, промивають, висушують ліозом і не піддають нагріванню низького тиску, отримуючи губчастий графен. Співвідношення природного графіту, концентрованого H2SO4, NaNO3 та перманганату калію KMnO4 на етапі (1) становить 2g: 50ml: 1g: 7g, тобто незначний надлишок KMnO4 та концентрований H2SO4, а графіт та KMnO4 повільно додаються до концентрований H2SO4. Мета полягає в тому, щоб графіт був достатньо окислений та інтеркалізований на більш пізній стадії.
Використовуючи окис графіту в якості попередника, водний розчин оксиду графіту безпосередньо висушують ліофільною сумішшю, щоб зразок залишався пухнастим. Нарешті, губчастий оксид графіту знімають і зменшують теплом низького тиску, щоб отримати губчастий графен. У цьому процесі потрібно регулювати лише температуру, тиск і час. Губчастий графен з різною морфологією та властивостями можна отримати за іншими параметрами, і не застосовується токсичний хімічний відновник, який дозволяє уникнути забруднення навколишнього середовища та легко досягти масового виробництва.
LTPM CHINA виробники графен-ліофілізованого корпусу!
Переваги ліофілізаторів для приготування графену:
(1) Отриманий графен є пористим і має велику питому площу поверхні, має тривимірну губчату форму, має низьку щільність, надлегкий і структурно стійкий, і його можна використовувати як адсорбуючий матеріал, так і композитний матеріал. розширення перспективи його застосування;
(2) Змінюючи параметри реакції стадій відновлення вакуумної ліофільної сушіння та низького тиску, можна змінити макроскопічну форму, мікроструктуру, провідність та адсорбційні властивості тривимірного губчастого графена;
(3) Процес підготовки простий, простий в експлуатації, а цикл підготовки короткий, швидкий та ефективний;
(4) Використовувана сировина є широко поставленою та низькою вартістю. Він є екологічно чистим та енергоефективним, і може застосовуватися.
Випадок ліофілізованого білого графену виробництва LTPM CHINA
