Síntese de Nanofluids de grafeno com distribuições de tamanho de floco controlável
Summary
Um método para sintetizar nanofluidos do grafeno com distribuições controláveis do tamanho do floco é apresentado.
Abstract
Um método para sintetizar nanofluidos do grafeno com distribuições controláveis do tamanho do floco é apresentado. Os nanoflocos de grafeno podem ser obtidos pela esfoliação de grafite na fase líquida, e o tempo de esfoliação é usado para controlar os limites inferiores das distribuições de tamanho de nanoflake do grafeno. A centrifugação é utilizada com sucesso para controlar os limites superiores das distribuições de tamanho de nanopartículas. O objetivo deste trabalho é combinar a esfoliação e a centrifugação para controlar as distribuições de tamanho do grafeno nanoflake nas suspensões resultantes.
Introduction
Os métodos tradicionais usados para sintetizar nanofluidos do grafeno usam frequentemente o sonication para dispersar o pó1 do grafeno nos líquidos, e o sonication foi provado mudar a distribuição do tamanho de nanopartículas2do grafeno. Uma vez que a condutividade térmica do grafeno depende do comprimento do floco3,4, a síntese de nanofluidos de grafeno com distribuições de tamanho de floco controlável é vital para aplicações de transferência de calor. A centrifugação controlada foi aplicada com sucesso às dispersões esfoliadas líquidas do grafeno para separar suspensões em frações com tamanhos médios diferentes do floco5,6. Diferentes velocidades terminais utilizadas na centrifugação levam a diferentes tamanhos de partícula de assentamento crítico7. A velocidade do terminal pode ser usada para eliminar grandes nanopartículas de grafeno8.
Recentemente, métodos de tamanho controlável utilizados para sintetizar o grafeno através da esfoliação fase líquida foram introduzidos para superar os problemas fundamentais encontrados pelos métodos convencionais9,10,11, 12,13. A esfoliação da fase líquida da grafite provou ser uma forma eficaz de produzir suspensões de grafeno14,15,16, e o mecanismo subjacente mostra que os parâmetros do processo estão relacionados com a limites inferiores das distribuições de tamanho de nanopartículas de grafeno. Os nanofluidos de grafeno foram sintetizados pela esfoliação líquida do grafite com a ajuda de surfactantes17. Embora os limites inferiores da distribuição do tamanho de nanopartículas de grafeno pudessem ser controlados ajustando os parâmetros durante a esfoliação, menos atenção é paga aos limites superiores da distribuição de tamanho de nanopartículas de grafeno.
O objetivo deste trabalho é desenvolver um protocolo que pode ser usado para sintetizar nanofluidos de grafeno com distribuições de tamanho de floco controlável. Como a esfoliação é responsável apenas pelo limite de tamanho inferior dos nanoflagos de grafeno resultantes, é introduzida uma centrifugação adicional para controlar o limite de tamanho superior dos nanoflagos de grafeno resultantes. No entanto, o método proposto não é específico para o grafeno e pode ser apropriado para quaisquer outros compostos em camadas que não possam ser sintetizados usando métodos tradicionais.
Protocol
Representative Results
Discussion
Nós propusemos uma metodologia para sintetizar nanofluidos do grafeno com distribuições controláveis do tamanho do floco. O método combina dois procedimentos: esfoliação e centrifugação. A esfoliação controla o limite de tamanho inferior das nanopartículas, e a centrifugação controla o limite de tamanho superior das nanopartículas.
Embora tenhamos empregado esfoliação em fase líquida de grafite para produzir nanopartículas de grafeno, as seguintes modificações no protocolo…
Divulgazioni
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Este trabalho foi apoiado pela Fundação Nacional da ciência da natureza de China (Grant no. 21776095), o programa chave da ciência e da tecnologia de Guangzhou (concessão no. 201804020048), e o laboratório chave de Guangdong da tecnologia da energia limpa (Grant no. 2008A060301002). Agradecemos a LetPub (www.letpub.com) pela sua assistência linguística durante a preparação deste manuscrito.
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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