新芝分散仪-超声分散石墨烯的研究

  石墨烯因其独特的结构而具有优异的综合性能，但由于石墨烯极大的比表面积（2630m2/g）和较强的范德华力作用非常容易发生团聚。为解决石墨烯的团聚问题，功能化石墨烯是目前常用的分散方法，通过共价或非共价修饰石墨烯表面赋予石墨烯一些新的性质。例如，在石墨烯上嫁接亲水性官能团如羧基、羟基和环氧基，将石墨烯转化为氧化石墨烯，虽然分散性得到极大提升但也改变了石墨烯的结构，导电性严重下降，不利于石墨烯在电池制备等领域的应用。或通过表面改 性 技术分散石墨烯，即添加表面活性剂，在石墨烯的表面通 过 π－π堆叠 形 成 一层薄膜使石墨烯片与片之间彼此排斥不团 聚，但要 达到此效果需要添加大量的表面活性剂，对于很多复合材的使用会产生不良影响，如作为增强体增强金属基复合材料。此外，超声处理被认为是 一种分散石墨烯的有效方法。

  目前，对于超声分散石墨烯的研究主要集中在石墨烯的制备工艺上。而对于购买石墨烯的用户而言，石墨烯在存储、运输过程中难免再次团聚，因此不能直接使用。且目前超声处理工艺对石墨烯的结构和分散效果是如何影响的，还没有详细的研究与报道。因此，对超声分散石墨烯进行研究是至关重要的。本文研究了超声功率（振幅）、超声时间（能量）对石墨烯分散效果以及结构的影响。为石墨烯作为增强体增强金属基复合材料领域或其它同样追求纯净、分散均匀 的 石 墨烯的研究领域提供工艺支持和理论参考。