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TRILOS超高壓納米均質(zhì)機在石墨烯分散中的應用
人和科儀 2025/06/06 | 閱讀:495
產(chǎn)品配置單: 方案詳情:
石墨烯(Graphene)是一種由碳原子以sp2雜化軌道組成六角型呈蜂巢晶格的平面薄膜,只有一個碳原子厚度的二維材料。石墨烯目前是世上最薄卻也是最堅硬的納米材料,幾乎完全透明,只吸收2.3%的光;導熱系數(shù)高達5300W/m,高于碳納米管和金剛石,常溫下其電子遷移率超過15000cm2/Vs,又比納米碳管或硅晶體高,而電阻率只約10-8Ω/m,比銅或銀更低,為世上電阻率最小的材料。石墨烯材料優(yōu)異的物理和結(jié)構(gòu)特性使其在電子、傳感、涂料和光電器件等多領(lǐng)域表現(xiàn)出非凡的應用潛力。 目前石墨烯的各類合成技術(shù)都已經(jīng)成熟,現(xiàn)有的石墨烯材料大多采用氧化還原法制備。氧化還原法制備石墨烯材料具有操作簡單,產(chǎn)物可加工性好等優(yōu)點。但是石墨烯材料難以在其他基體中分散,是制約其大規(guī)模應用的難點,需要一種能很好松團、分散的設(shè)備進行處理后才能發(fā)揮其真正優(yōu)良的特性。 圖1 石墨烯的結(jié)構(gòu) 超高壓均質(zhì)作為現(xiàn)如今最為先進的濕法高壓分散技術(shù),為石墨烯材料的上述問題提供了非常好的納米均質(zhì)解決方案,可以解決粒徑細化和分散均一的問題。 1. TRILOS超高壓納米均質(zhì)機介紹: TRILOS超高壓納米均質(zhì)機采用高壓噴射原理,能夠在短時間內(nèi)產(chǎn)生巨大的剪切力,碰撞力,氣穴力,從而將大量能量集中作用于物料,使物料的成分以完全的均質(zhì)的狀態(tài)存在,能夠大幅提升效率。通過調(diào)控均質(zhì)機來達到理想的粒徑分布效果,且不會產(chǎn)生金屬材料污染,可實現(xiàn)實驗研發(fā)到大生產(chǎn)的線形放大,為石墨烯等高價值材料提供可靠的技術(shù)方案。 TRILOS超高壓納米均質(zhì)機不堵不漏,采用10寸工業(yè)觸控屏,可實時監(jiān)控壓力曲線圖,最高壓力可達4000bar。 圖2 均質(zhì)機原理圖 圖3 各型號的TRILOS超高壓納米均質(zhì)機 2. 實驗描述: 首先,用MICCRA D-9高剪切分散機預處理石墨烯分散液。 圖4 MICCRA D-9高剪切分散機 然后,將預處理后的石墨烯分散液放入TRILOS ND100超高壓納米均質(zhì)機進行實驗。其中,壓力:1500-2000bar;處理次數(shù):3次。 圖5 超高壓均質(zhì)實驗 超高壓產(chǎn)生能量瞬間的轉(zhuǎn)化,引發(fā)劇烈的空化、爆破、碰撞、剪切等效應,使分子間的非極性共價鍵斷裂,在瞬時高壓釋放的時候,石墨烯片變薄,對應的溶液可以穩(wěn)定分散。 圖6 石墨烯分散效果電鏡圖 3. 結(jié)論 采用TRILOS超高壓納米均質(zhì)機,可穩(wěn)定分散石墨烯溶液,達到了比較先進的水平。此外,也可接入在線粘度計、在線粒度儀和在線近紅外分析儀等儀器進行實時在線監(jiān)控,為研發(fā)和工藝人員對產(chǎn)品的進一步生產(chǎn)提供迅速的判斷依據(jù)。
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