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TRILOS超高壓納米均質機在石墨烯分散中的應用
人和科儀 2025/06/06 | 閱讀:516
產品配置單: 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。石墨烯材料優異的物理和結構特性使其在電子、傳感、涂料和光電器件等多領域表現出非凡的應用潛力。 目前石墨烯的各類合成技術都已經成熟,現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,產物可加工性好等優點。但是石墨烯材料難以在其他基體中分散,是制約其大規模應用的難點,需要一種能很好松團、分散的設備進行處理后才能發揮其真正優良的特性。
圖1 石墨烯的結構 超高壓均質作為現如今最為先進的濕法高壓分散技術,為石墨烯材料的上述問題提供了非常好的納米均質解決方案,可以解決粒徑細化和分散均一的問題。 1. TRILOS超高壓納米均質機介紹: TRILOS超高壓納米均質機采用高壓噴射原理,能夠在短時間內產生巨大的剪切力,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的狀態存在,能夠大幅提升效率。通過調控均質機來達到理想的粒徑分布效果,且不會產生金屬材料污染,可實現實驗研發到大生產的線形放大,為石墨烯等高價值材料提供可靠的技術方案。 TRILOS超高壓納米均質機不堵不漏,采用10寸工業觸控屏,可實時監控壓力曲線圖,最高壓力可達4000bar。 圖2 均質機原理圖 圖3 各型號的TRILOS超高壓納米均質機 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超高壓納米均質機進行實驗。其中,壓力:1500-2000bar;處理次數:3次。 圖5 超高壓均質實驗 超高壓產生能量瞬間的轉化,引發劇烈的空化、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,對應的溶液可以穩定分散。
圖6 石墨烯分散效果電鏡圖 3. 結論 采用TRILOS超高壓納米均質機,可穩定分散石墨烯溶液,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控,為研發和工藝人員對產品的進一步生產提供迅速的判斷依據。
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