20K超声波石墨烯分散设备

超声波石墨烯制取设备的基本原理：超声波设备的应用，主要是在溶剂热插层法和氧化还原法上，这两种方法操作较为简便，而且成本低于其他制备的方法，是目前国内大规模制备纳米级石墨烯粉主要采用的生产方式。由于超声波在液体中会产生空化作用，形成微射流、振动等物理现象，微观上，在液体中对悬浮颗粒起到一种高速搅拌、破碎、分离、分散的作用。简单的讲，就是超声波在制备石墨烯的溶液中，能起到反应加速和催化的作用。 在溶剂热插层法中，将石墨粉末和插层剂按一定比例，在有机溶剂中均匀混合，再利用超声波水浴进行一定时间的剥离，然后对其作离心分离处理，通过微孔滤膜过滤后，就能得到石墨烯材料。 氧化还原的方法，是将氧化石墨粉末加入到去离子水中，通过超声波振荡，得到氧化石墨烯在去离子水中的氧化石墨烯分散液，在分散液中通过加入咖啡酸粉末，还原反应后得到石墨烯溶液，也是通过微孔滤膜过滤收集，并真空干燥，后得到石墨烯。石墨烯超声波分散机组成部分：1.超音波振动源（驱动电源）：把50-60Hz的市电转化为高功率的高频率（15kHz—100kHz）电源，提供给换能器。2.换能器（controller, transducer）：把高频率电能转化为机械振动能。 3.变幅杆：联接并固定换能器与工具头，将换能器之振幅放大后传送到工具头。 4.工具头（导入杆）：把机械能和压力传至工作物，同时也有振幅放大的功能 工业级超声波石墨烯生产设备参数： 超声波石墨烯生产设备组成部分：超声波实验级分散设备：超声波主机+超声波驱动电源+实验固定架超声波工业级分散设备：3000W超声波振动棒+超声波数控驱动电源中试机：超声波工业级分散设备+循环反应釜（含冷却夹套、加料口、送料泵、底座支架）生产线：超声波工业级分散设备+电源放置柜+反应釜（含冷却夹套）+固定支架（含隔音棉）+流量计+变频泵 超声波石墨烯制取中试设备： 产品型号HD-MD-3000超声波功率3000W超声波振幅≥60MM反应釜容积5L反应釜材质304不锈钢其他带冷却系统，可视窗等主要作用是用于石墨烯中试实验，氧化铝中试实验，氧化硅中试实验 实验级超声波石墨烯制取设备： 产品型号HDS-1000频率20KHz功率1000W输出振幅≥70处理量100ML-2L. 石墨烯制备方法一、化学还原法被认为是实现大规模生产石墨烯的主要途径之一,而剥离氧化石墨为氧化石墨烯是利用该方法获得高品质石墨烯的关键步骤。再利用超声波清洗和超声波粉碎两种方式实现了氧化石墨的剥离,研究了超声波的频率和作用方式对其剥离效率和破坏程度的影响。结果表明,氧化石墨的剥离效率随超声波频率的增大而提高;横向尺寸破坏程度在超声波直接作用时较大,间接作用时较小,可获得横向尺寸相对较大的氧化石墨烯片层. 二、石墨烯材料介绍：石墨烯(Graphene)是单原子厚度的碳原子层,是近年发现的二维碳原子晶体。它被认为是富勒烯、碳纳米管、石墨的基本结构单元 [,具有 优异的力学、量子和电学性质,已成为碳质材料和凝聚态物理领域的研究热点之一。目前制备石墨烯的主要方法包括:微机械剥离法、外延 生长法 和化学法 [,其中化学法操作相对简单,成本低廉,成为目前为止大规模生产石墨烯的主要手段之一。化学法以氧化石墨为原料,分散于溶剂后经适当超声波处理,得到稳定的氧化石墨稀水溶胶,最后利用化学还原法去除氧化石墨烯上的含氧基团,得到石墨烯。 三、超声波在石墨烯材料中的作用。超声波的功率影响剥离氧化石墨为氧化石墨烯的效率和氧化石墨稀的横向尺寸。功率越大的超声波剥离效率明显。与汗诺仪器超声波粉碎即直接作用剥离的方式相比,超声清洗即间接作用方式对氧化石墨横向尺寸的破坏程度相对较低,可获得横向尺寸较大的氧化石墨烯。 将单壁碳纳米管仅通过气相氧化和超声裂解两步制备出了石墨烯纳米带,采用透射电子显微镜(TEM)、原子力显微镜(AFM)、拉曼光谱(Raman)对制备出的石墨烯纳米带进行形貌和结构分析。结果表明,汗诺仪器超声波处理器制备的石墨烯纳米带宽度狭窄、边缘光滑,并且相比于刚性的单壁碳纳米管具有良好的柔韧性,大约为2nm的厚度也说明了石墨烯纳米带的双层结构。在气相氧化和超声裂解的过程中,拉曼光谱中D峰与G峰的比值始终保持在0.15左右,表明在整个制备过程中,并没有引入新的缺陷。