英国国立物理研究所piers turner课题组–超声法原位控制石墨烯片的尺寸 | 山东利特纳米技术有限公司-pg电子app
超声波法广泛用于剥离二维(2d)范德瓦尔斯层状材料(比如石墨烯)。其基本机制很难解释,往往被忽视,超声波这一策略导致低剥落率,低的合成产量和片尺寸分布不均匀,因此通过超声剥离获得石墨烯这一方式缺少经济可行性。这里,我们在超声波处理过程中,通过优化惯性空化剂量在三小时内可实现高达18%的数层石墨烯产率。我们证明了超声空化优先剥离较大的薄片,这与石墨烯剥离速率和薄片维度有很大关系,因此可以通过惯性空化剂量来进行调控。此外,超声空化优先剥离较大的薄片的话,这导致剥落速率随着超声时间增加而减小。这种方法的未来发展方向应该会引导开发基于2d范德瓦尔斯层状纳米材料的高容量液流电池产生。
(a) 空化气泡的生长和坍塌响应于施加的声场和相关的压力波示意图,(b) 国家物理实验室的17-升多频率空化容器(周围有传感器)的光学照片,(c)产生于稳定和惯性空化的空化信号频谱,(d)ecav和石墨烯产率与前置放大器电压的函数关系
(a)石墨烯产率与icd的函数关系,插图为icd的平方根,(b)石墨烯剥离速率与icd的平方根的函数关系,(c)石墨烯长度和,(d)厚度分布的对数正态分布曲线。
石墨烯的平均(a)长度和(b)厚度与icd的函数关系,石墨烯平均(c)长度和(d)厚度与其产率的函数关系,石墨烯剥离速率与(e)平均石墨烯长度和(f)石墨烯厚度的函数关系
(a)icd范围内极大值和极小值时产生的石墨烯的标准化raman谱,(b)id/ig比例与icd平方根的函数关系。
该研究工作由英国国立物理研究所piers turner课题组于2019年发表在scientific reports期刊上。原文:controlled sonication as a route to in-situ graphene flake size control(https://doi.org/10.1038/s41598-019-45059-5)
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