آلة تشتت الجرافين بالموجات فوق الصوتية تكسر عنق الزجاجة في تطوير الجرافين

المحتوى الأساسي لآلة تشتيت الجرافين بالموجات فوق الصوتية هو كيفية حل مشكلة تكتل الجسيمات. نظرًا لسطح الجرافين الخامل، فهو غير قابل للذوبان مع العديد من المواد وله تشتت ضعيف. من الصعب جدًا الحصول على جسيم واحد مشتت. إن كيفية جعل الجسيمات موزعة بالتساوي في المصفوفة هي التقنية الأساسية لتكنولوجيا تشتت الجرافين.

الغرض من تشتت الجرافين هو أنه من أجل تحقيق التشتت غير القابل للذوبان، يجب سحق جزيئاته وخلطها بقوة، مما يعني أن تكوين أسطح جديدة يجب أن يتغلب على مقاومة التوتر السطحي لتحقيقه. مع التطور المستمر للتكنولوجيا، أصبحت مشكلة التكتل بمثابة عنق الزجاجة أمام التطوير المستمر للجرافين، لذلك أصبح تحسين تشتت الجرافين طريقة تقنية لتحسين جودة وأداء وكفاءة معالجة * المنتجات (المواد).

نظرًا لسطح الجرافين الخامل، فهو غير قابل للذوبان وسيئ التشتت مع العديد من المواد. هناك فكرتان حول كيفية حل مشكلة الاختناق في تطوير الجرافين: أولاً، الإنتاج واسع النطاق لمواد الجرافين الخام عالية الجودة ومنخفضة التكلفة؛ والثاني هو التطبيق التجاري للجرافين. في العامين الماضيين، دخل الجرافين مرحلة التطبيق الصناعي، وأصبح التفاعل بين المنبع والمصب للسلسلة الصناعية أمرًا بالغ الأهمية. يجب علينا إجراء تطوير ثانوي للمستخدمين لحل المشكلات التقنية الشائعة مثل التشتت والقولبة، وجعل الجرافين أكثر ارتباطًا بـ "غاز الأرض".

إن خصائص مسحوق الجرافين، مثل حجم الجسيمات الدقيقة، ومساحة السطح المحددة الكبيرة، والطاقة السطحية العالية، وزيادة عدد الذرات السطحية وعدم كفاية التنسيق الذري، تجعل هذه الذرات السطحية ذات نشاط عالٍ، وغير مستقرة للغاية، ومن السهل تكتلها وتشكيلها. مجموعة أكبر مع عدد من واجهات الربط. ينقسم تكتل المسحوق عمومًا إلى تكتل ناعم وتكتل صلب. إن تكوين التكتلات يجعل الجسيمات النانوية لا يمكن أن تكون مشتتة بشكل موحد كجسيم واحد، ولا يمكنها لعب خصائص النانو المستحقة لها، مما له تأثير سلبي للغاية على أداء تطبيق مساحيق النانو.

عندما يتطابق الجرافين مع سطح المذيب العضوي، فإن تفاعلهما يمكن أن يوازن الطاقة المطلوبة لتقشير ورقة الجرافين، ومن ثم من خلال المعالجة بالموجات فوق الصوتية، توفر الموجات فوق الصوتية قوة التقشير، وتأثير التقشير، وزيادة وقت الموجات فوق الصوتية يمكن أن يحسن بشكل جيد العائد الجرافين. ضبط قوة الموجات فوق الصوتية لمصدر الطاقة بالموجات فوق الصوتية له أيضًا تأثير كبير على تأثير تجريد الجرافين. يعتمد تأثير تجريد الجرافين على درجة مطابقة قوة الموجات فوق الصوتية وقوة فان دير فالس بين طبقات الجرافين. عندما يتم زيادة طاقة الموجات فوق الصوتية بشكل صحيح، يكون ضغط الشد المتولد على سطح الجرافين أكبر من قوة فان دير فالس بين طبقات الجرافين، كما سيتم زيادة تأثير التجريد بشكل كبير.

طريقة بمساعدة الموجات فوق الصوتية

في نظام تشتت الجرافين بالموجات فوق الصوتية، تم تحضير أكسيد الجرافين بطريقة هامرز بمساعدة الموجات فوق الصوتية. نظرًا لأن الموجات فوق الصوتية هي موجة ميكانيكية، فلا تمتصها الجزيئات وتسبب اهتزازًا جزيئيًا أثناء الانتشار. تحت تأثير التجويف، أي تحت التأثير الإضافي لدرجة الحرارة العالية والضغط العالي والنفث الدقيق والاهتزاز القوي، يزداد متوسط ​​المسافة بين الجزيئات بسبب الاهتزاز، مما يؤدي إلى تجزئة الجزيئات. مع زيادة قوة الموجات فوق الصوتية، يزيد تباعد طبقة أكسيد الجرافيت.