Método ultrasónico para dispersión de grafeno.

El método químico primero utiliza la reacción de oxidación para oxidar el grafito a óxido de grafito, y aumenta el espacio entre capas mediante la introducción de grupos funcionales que contienen oxígeno - en los átomos de carbono entre las capas de grafito, lo que debilita la interacción entre las capas.

Los métodos de oxidación comunes incluyen el método de Brodie, el método de Staudenmaier y el método de Hummers. El principio es tratar primero el grafito con un ácido fuerte y luego agregar un oxidante fuerte para la oxidación. El grafito oxidado se exfolia por ultrasonidos para formar óxido de grafeno, y luego se agrega un agente reductor para la reducción, obteniendo así grafeno.

Los agentes reductores comúnmente utilizados son el hidrato de hidrazina, NaBH4 y la reducción ultrasónica de álcali fuerte. Debido a que NaBH4 es un elemento B costoso y fácil de retener, aunque la operación de reducción ultrasónica con álcali fuerte es simple y respetuosa con el medio ambiente, es difícil de reducir por completo y, por lo general, queda una gran cantidad de oxígeno - que contiene grupos funcionales después de la reducción. Por lo tanto, el hidrato de hidrazina relativamente barato se usa generalmente para reducir el óxido de grafito. . Las ventajas de la reducción del hidrato de hidracina son que la capacidad de reducción es fuerte y el hidrato de hidracina es fácil de volatilizar y no quedan impurezas en el producto. En el proceso de reducción, se suele añadir una cantidad adecuada de agua amoniacal para mejorar la capacidad reductora del hidrato de hidracina por un lado, y del grafito por otro. Las superficies del grafeno se repelen entre sí debido a la carga negativa, lo que a su vez reduce la aglomeración del grafeno.

El grafeno se puede preparar en grandes cantidades mediante el método químico redox, y el óxido de grafeno del producto intermedio tiene buena dispersabilidad en agua y es fácil de secar para lograr la modificación y funcionalización del grafeno. Por lo tanto, este método se usa a menudo para materiales compuestos secos. Almacenamiento de energía y otras investigaciones. Sin embargo, debido a la falta de algunos átomos de carbono en el proceso de ultrasonicación oxidativa y al residuo del collar - que contiene grupos funcionales en el proceso de reducción, el stonene preparado a menudo contiene más trampas de campana, lo que reduce su conductividad, lo que limita su impacto en el calidad del grafeno. Aplicaciones en campos exigentes