Methode für das Vorbereiten des schwammigen Graphens durch Frosttrockner

Graphen ist ein Gitterstrukturlamellennano-material der Bienenwabe zweidimensionales, das indem es nah Kohlenstoffatome im hybriden Modus sp2 gebildet wird, mischt. Seit seiner Entdeckung im Jahre 2004, hat Graphen die Aufmerksamkeit von Forschern mit seinen ausgezeichneten körperlichen und chemischen Eigenschaften erregt. Es ist schnell ein Forschungskrisenherd auf den Gebieten der physikalischer Chemie, der Materialenergie, der Biowissenschaften und der Informationstechnologie geworden. Die spezielle monoatomische Sandwich-Struktur des Graphens gibt ihm eine sehr große spezifische Fläche, und Hybridation sp2 gibt ihm viele wunderbaren Eigenschaften und ausgezeichnete physikalisch-chemische Eigenschaften. Im Hinblick auf mechanische Eigenschaften hat sie hochfesten und hohen Modul; in den thermischen Eigenschaften hat sie hohe Wärmeleitfähigkeit; im Hinblick auf elektrische Eigenschaften hat sie hohe elektrische Leitfähigkeit. Darüber hinaus hat Graphen einige spezielle Eigenschaften, wie: Graphen hat Quantenhalleffekt und -eisenmagnetismus bei Zimmertemperatur.

Seit der Entdeckung des Graphens, haben wissenschaftliche Forscher versucht, Graphen durch verschiedene Methoden vorzubereiten. Zur Zeit entsprechend dem Prinzip der Vorbereitung, kann es in körperliche Methoden und chemische Verfahren unterteilt werden. Die körperliche Methode d.h. die Methode der mechanischen Schale, kann in eine mechanische Mikroschälmethode und eine lösliche Schälmethode weiter unterteilt werden. Die chemischen Verfahren umfassen hauptsächlich eine Graphitoxid-Reduzierungsmethode, eine Methode der thermischen Aufspaltung sic und eine chemische Methode des Bedampfens (CVD).

Heute hat die Vorbereitung des dreidimensionalen Graphens großes Interesse von den Forschern angezogen. Das dreidimensionale Graphen wird normalerweise durch Hydrothermallösungsmittelmethode synthetisiert. In diesem Prozess wird ein Reduktionsmittel dem Lösungsmittel hinzugefügt, um das Graphitoxid bei einer bestimmten Temperatur zu verringern, damit das synthetisierte Graphen niedrige Kristallinitäts- und Volumenschrumpfung hat. Es ist für das Knoten anfällig und der Ertrag ist nicht hoch. Ist auch eine Methode der Gefriertrocknung des Graphens, um dreidimensionales Graphen zu erreichen berichtet worden, aber Graphen wird nicht leicht in einem Lösungsmittel aufgelöst, und folglich tritt Agglomeration auf.

Die Erfindung stellt eine Methode für das Vorbereiten des schwammigen Graphens auf Gefriertrocknungsart zur Verfügung. Das Graphen, das durch die Methode erreicht wird, ist porös und hat eine große spezifische Fläche, hat eine dreidimensionale Schwammform, eine niedrige Dichte, ein Ultralicht und eine stabile Struktur und kann als Aufnahmematerialien verwendet werden und Verbundwerkstoffe erweitern die Anwendung.

Graphenfrosttrocknerausrüstung

Eine Methode für das Vorbereiten des schwammigen Graphens durch Gefriertrocknungsmethode, enthalten:

(1) Ultraschallmischung von Rohstoffen in einem Eisbad

Fügen Sie natürlichen Graphit dem Eisbad starkes ULTRASCHALLH2SO4 in 15-60min, dann addieren NaNO3, dann hinzufügen Kaliumpermanganat in 15-60min, Wartung das hinzugefügt zu werden Kaliumpermanganat, beginnen die Reaktion, 0.5-1h hinzu, garantieren Sie, dass die Temperatur des Systems nicht höher als 10℃, um eine Mischlösung zu erreichen ist;

(2) Oxidation von Rohstoffen in einem Wasserbad

Die oben genannte Mischung wird in einem Wasserbad an 30-35℃ für 0.5-1.5 h gerührt, wird entionisiertes Wasser der Mischung hinzugefügt, erhitzt zu 95-100℃, wird das Rühren für Minute 20-30, entionisierte dann Wasser fortgesetzt und Wasserstoffperoxid werden, bis die Lösung helles Gelb drehte, keine Blasen wurden erzeugt (Graphitoxid erhalten) und getrennt dann, gewaschen, gefriertrocknet und unterworfen der Unterdruckhitze addiert, die abstreift, um schwammiges Graphen zu erreichen. Das Verhältnis des natürlichen Graphits, des starken H2SO4, des NaNO3 und des Kaliumpermanganats im Schritt (1) ist 2g: 50ml: 1g: 7g d.h. ein geringfügiger Überfluss von KMnO4 und starkes H2SO4 und Graphit und KMnO4 werden langsam dem starken H2SO4 hinzugefügt. Der Zweck ist, zu garantieren, dass der Graphit genug in einem späteren Stadium oxidiert und eingeschoben wird.

Unter Verwendung des Graphitoxids als des Vorläufers, wird die wässerige Lösung des Graphitoxids direkt gefriertrocknet, um zu garantieren, dass die Probe flaumig bleibt. Schließlich wird das schwammige Graphitoxid durch Niederdruckhitze abgestreift und verringert, um schwammiges Graphen zu erreichen. In diesem Prozess-, nur Temperatur-, Druck- und Zeitbedarf justiert zu werden. Schwammgraphen mit verschiedenen Morphologien und Eigenschaften kann mit anderen Parametern erreicht werden, und kein Reduktionsmittel der giftigen Chemikalie wird benutzt, das Umweltverschmutzung vermeidet und einfach ist, Massenproduktion zu erzielen.

Gefriertrockneter Kasten Hersteller LTPM CHINA Graphen!

Vorteile von Lyophilisatoren für die Vorbereitung des Graphens:

(1) ist das erreichte Graphen porös und hat eine große spezifische Fläche, weist eine dreidimensionale Schwammform auf, hat niedrige Dichte, ist Ultralicht und strukturell stabil und kann als Adsorbentmaterial und Verbundwerkstoff verwendet werden, dadurch es erweitert es seine Anwendungsaussicht;

(2) durch das Ändern der Reaktionsparameter der Stadien der Vakuumgefriertrocknung und abstreifenden der Reduzierung der Unterdruckhitze, können die makroskopischen Form-, Mikrostruktur-, Leitfähigkeits- und Aufnahmeeigenschaften des dreidimensionalen schwammigen Graphens geändert werden;

(3) ist der Vorbereitungsprozeß einfach, einfach zu benützen, und der Vorbereitungszyklus ist kurz leistungsfähig, schnell und;

(4) sind die Rohstoffe, die benutzt werden, weit Ursprungs- und in den Kosten niedrig. Es ist umweltfreundlich und Energiesparend und kann angewendet werden.

Fall lyophilisierten weißen Graphens produziert durch LTPM CHINA