制御可能なフレークサイズ分布を用したグラフェンナノ流体の合成
Summary
制御可能なフレークサイズ分布を用いるグラフェンナノ流体を合成する方法を紹介する。
Abstract
制御可能なフレークサイズ分布を用いるグラフェンナノ流体を合成する方法を紹介する。グラフェンナノフレークは、液体相におけるグラファイトの剥離によって得ることができ、剥離時間はグラフェンナノフレークサイズ分布の下限を制御するために使用されます。遠心分離は、ナノ粒子サイズ分布の上限を制御するために正常に使用されます。この研究の目的は、剥離と遠心分離を組み合わせて、得られた懸濁液中のグラフェンナノフレークサイズ分布を制御することです。
Introduction
グラフェンナノ流体の合成に用いられる従来の方法は、多くの場合、流体中のグラフェン粉末1を分散させるために超音波処理を使用し、超音波処理はグラフェンナノ粒子2のサイズ分布を変更することが証明されています。グラフェンの熱伝導率はフレーク長3、4に依存するため、制御可能なフレークサイズ分布を持つグラフェンナノ流体の合成は、熱伝達用途に不可欠です。制御された遠心分離は、異なる平均フレークサイズ5、6の分数に懸濁液を分離するために液体剥離グラフェン分散液に正常に適用されています。遠心分離に使用される異なる端子速度は、異なる臨界沈降粒子サイズ7につながる。端子速度は、大きなグラフェンナノ粒子8を排除するために使用することができる。
近年、従来の方法9、10、11、で遭遇する根本的な問題を克服するために、液相剥離を介してグラフェンを合成するために用いられるサイズ制御可能な方法が導入されている。 12、13.グラファイトの液相剥離は、グラフェン懸濁液14、15、16を製造する効果的な方法であることが証明されており、その基礎となるメカニズムは、プロセスパラメータがグラフェンナノ粒子サイズ分布の下限。グラフェンナノ流体は、界面活性剤17の助けを借りて黒鉛の液体剥離によって合成された。グラフェンナノ粒子サイズ分布の下限は、剥離中のパラメータを調整することによって制御することができるが、グラフェンナノ粒子サイズ分布の上限にはあまり注意が払われていない。
本研究の目的は、グラフェンナノ流体を制御可能なフレークサイズ分布で合成するために使用できるプロトコルを開発することです。剥離は、得られるグラフェンナノフレークの下限に対してのみ責任を負うので、得られるグラフェンナノフレークの上限を制御するために追加の遠心分離が導入される。しかし、提案された方法はグラフェンに固有のものではなく、従来の方法では合成できない他の層状化合物に適している可能性があります。
Protocol
Representative Results
Discussion
我々は、グラフェンナノ流体を制御可能なフレークサイズ分布と合成する方法論を提案した。この方法は、剥離と遠心分離の 2 つの手順を組み合わせたものです。剥離はナノ粒子の下限を制御し、遠心分離はナノ粒子の上限サイズ制限を制御する。
グラフェンナノ粒子を生成するためにグラファイトの液相剥離を採用しましたが、プロトコルに対する以下の改変を考慮?…
Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
この研究は、中国国家自然科学財団(助成金第21776095号)、広州科学技術キープログラム(助成金第201804020048号)、広東クリーンエネルギー技術研究所(助成第2008A0603010002)によって支援されました。私たちは、この原稿の準備中にその言語的援助のためにLetPub(www.letpub.com)に感謝します。
Materials
| Beaker | China Jiangsu Mingtai Education Equipments Co., Ltd. | 500 mL | |
| Beaker | China Jiangsu Mingtai Education Equipments Co., Ltd. | 5000 mL | |
| Deionized water | Guangzhou Yafei Water Treatment Equipment Co., Ltd. | analytical grade | |
| Electronic balance | Shanghai Puchun Co., Ltd. | JEa10001 | |
| Filter membrane | China Tianjin Jinteng Experiment Equipments Co., Ltd. | 0.2 micron | |
| Graphite powder | Tianjin Dengke chemical reagent Co., Ltd. | analytical grade | |
| Hand gloves | China Jiangsu Mingtai Education Equipments Co., Ltd. | ||
| Laboratory shear mixer | Shanghai Specimen and Model Factory | jrj-300 | |
| Long neck flat bottom flask | China Jiangsu Mingtai Education Equipments Co., Ltd. | 1000 ml | |
| Nanoparticle analyzer | HORIBA, Ltd. | SZ-100Z | |
| PVA | Shanghai Yingjia Industrial Development Co., Ltd. | 1788 | analytical grade |
| Raman spectrophotometer | HORIBA, Ltd. | Horiba LabRam 2 | |
| Scanning electron microscope | Zeiss Co., Ltd. | LEO1530VP | SEM |
| Surgical mask | China Jiangsu Mingtai Education Equipments Co., Ltd. | for one-time use | |
| Thermal Gravimetric Analyzer | German NETZSCH Co., Ltd. | NETZSCH TG 209 F1 Libra | TGA analysis |
| Transmission electron microscope | Japan Electron Optics Laboratory Co., Ltd. | JEM-1400plus | TEM |
| UV-Vis spectrophotometer | Agilent Technologies, Inc.+BB2:B18 | Varian Cary 60 |
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