超声波石墨烯分散设备

简介 

超声波是指频率为2×10⁴ Hz～10⁷ Hz的声波，它超过了人耳收听频率的范围。超声波在液体媒质中传播时，通过机械作用、空化作用和热作用，产生力学、热学、光学、电学和化学等一系列效应。尤其是大功率的超声波，会产生强烈的空化作用，从而在局部形成瞬时高温，高压、真空和微射流。对化学萃取、生物柴油生产和声化学反应，造成了一个非常有利于反应过程的局部小环境，能大大提高反应速度，降低反应条件。对生物质提取而言，会造成植物细胞壁的破坏和溶剂的快速渗透，使被提取的有效成分迅速溶解到溶剂中，从而提高提取率、缩短提取时间、节省溶剂。超声波用于生物质资源加工则是近年来研究和开发的热点，其中最具代表性的工作是超声波用于植物有效成分的强化提取和超声波用于生物柴油的制备。

化学法首先利用氧化反应将石墨氧化为氧化石墨，通过在石墨层与层之间的碳原子上引入含氧官能团而增大层间距，进而削弱层间的相互作用。
常见的氧化
方法有Brodie法、Staudenmaier法及Hummers法[40]，其原理均是先用强酸对石墨进行处理，
然后加入强氧化剂进行氧化。

氧化后的石墨通过超声波制取石墨烯分散设备剥离而形成氧化石墨烯，然后加入还原剂进行还原，从而得到石墨烯。超声波石墨烯分散设备相比较而言优于目前市场上的其他设备。

常见的氧化方法有Brodie法、Staudenmaier法及Hummers法[40]，其原理均是先用强酸对石墨进行处理，然后加入强氧化剂进行氧化。氧化后的石墨通过超声波制取石墨烯分散设备离而形成氧化石墨烯，然后加入还原剂进行还原，从而得到石墨烯。

常用的还原剂有水合肼、NaBH4以及强碱超声波制取石墨烯分散设备还原等。NaBH4由于价格比较昂贵且容易残留B元素，
而强碱超声波制取石墨烯分散设备还原虽然操作简单且较环保，但很难还原彻底，还原后通常会有大量含氧官能团的残留，
因而通常采用较廉价水合肼来还原氧化石墨。水合肼还原的优点在于还原能力较强且水合肼易于挥发，在产物中不会残留杂质，在还原过程中，通常加入适量的氨水，一方面提高水合肼的还原能力，
另一方面可以使石墨烯的表面因带负电荷而相互排斥，进而减少石墨烯的团聚。
通过化学氧化还原法可以实现石墨烯的大批量制备，且中间产物氧化石墨烯在水中的分散性较好，
易于实现对石墨烯的改性及功能化，因此该方法常被用于复合材料、储能等研究中。但是因为氧化、

超声波石墨烯分散设备过程中部分碳原子的缺失以及还原过程中含氧官能团的残留往往使得制得的石墨烯含有较多的缺陷，使其导电性降低，进而限制了其在对石墨烯质量要求较高的领域中的应用。