Mètode ultrasònic per a la dispersió del grafè

El mètode químic fa servir primer la reacció d'oxidació per oxidar el grafit a òxid de grafit i augmenta l'espai entre capes introduint grups funcionals que contenen oxigen-en els àtoms de carboni entre les capes de grafit, debilitant així la interacció entre les capes.

Els mètodes d'oxidació comuns inclouen el mètode Brodie, el mètode Staudenmaier i el mètode Hummers. El principi és tractar primer el grafit amb àcid fort i després afegir un oxidant fort per a l'oxidació. El grafit oxidat s'exfolia per ultrasons per formar òxid de grafè, i després s'afegeix un agent reductor per a la reducció, obtenint així grafè.

Els agents reductors utilitzats habitualment són l'hidrat d'hidrazina, el NaBH4 i la reducció ultrasònica alcalina forta. Com que NaBH4 és car i fàcil de retenir l'element B, tot i que l'operació d'una reducció ultrasònica alcalina forta és senzilla i respectuosa amb el medi ambient, és difícil reduir-la completament, i normalment queda una gran quantitat d'oxigen-que conté grups funcionals. després de la reducció. Per tant, normalment s'utilitza hidrat d'hidrazina relativament barat per reduir l'òxid de grafit. . Els avantatges de la reducció d'hidrat d'hidrazina són que la capacitat de reducció és forta i l'hidrat d'hidrazina és fàcil de volatilitzar i no queden impureses al producte. En el procés de reducció, normalment s'afegeix una quantitat adequada d'aigua d'amoníac per millorar la capacitat reductora de l'hidrat d'hidrazina, d'una banda, i del grafit, d'altra banda. Les superfícies del grafè es repel·len mútuament a causa de la càrrega negativa, que al seu torn redueix l'aglomeració del grafè.

El grafè es pot preparar en grans quantitats mitjançant el mètode redox químic, i el producte intermedi òxid de grafè té una bona dispersibilitat a l'aigua i és fàcil d'assecar per aconseguir la modificació i la funcionalització del grafè. Per tant, aquest mètode s'utilitza sovint per a materials compostos secs. Emmagatzematge d'energia i altres investigacions. Tanmateix, a causa de la manca d'alguns àtoms de carboni en el procés d'ultrasons oxidatiu i els residus de collar{0}}que contenen grups funcionals en el procés de reducció, la pedra preparada sovint conté més trampes de campana, la qual cosa redueix la seva conductivitat, cosa que limita el seu impacte en la qualitat del grafè. Aplicacions en camps exigents