石墨烯


利用PhD高压均质机,均质石墨烯、纳米碳管、太阳能电板,新能源电池电解液等材料

导电浆料、电阻浆料的生产和制备

纳米级的石油添加剂等,应用广泛。


石墨烯均质

石墨烯是一种由单层碳原子组成的二维材料,由于其具有优异的导电,导热,硬度等性能,成为现代的热门功能性材料。

A. 具体应用方向有:

1锂电池电极材料

2导热性能(散热,户外运动)

3超级电容器电解液添加剂

4导电塑料

B. 石墨烯应用难点:  石墨烯难分散的问题是阻碍石墨烯应用发展的最大阻力

1) 分散剂和表面活性剂的选择:一般制备石墨烯分散 所用分散剂是水NMPDMF这三种 表面活性剂则与碳纳米管的表面活性剂可以归为一个方向:PVP,SDS,SDBS等。大部分的研究者都不会添加过多的表面活性剂,但是表面活性剂不足会影响产品稳定性,所以一般添加量为0.5-1%,大部分为0.5%左右.

2)分散设备的选择:建议用户重点选择高压均质机高速剪切机相结合,既能达到连续量产,又能高质量的分散。

C. 案例分析

石墨烯分散设备:PhD超高压均质机,冷水机,高速剪切机

溶剂:NMP

固含量:2-3%

表面活性剂:(PVP)

    

(石墨烯专用高压均质机:产能:60L/H,压力207Mpa)


分散过程:用剪切机进行剪切的情况下,将粉体加入溶剂中,达到比例后,续剪切20-30min。

                 在石墨烯溶液粘度较小之后,用高压均质机1800bar处理3

均质目的:将团聚在一起的石墨烯分散为少层或单层石墨烯,并能稳定存放.

分散步骤:

1.将水称量完毕之后,用剪切机剪切水相,并加入表面活性剂

2.将称量好的石墨烯粉体逐渐加入水中,待添加完毕后,继续剪切20min左右

3.观察到溶液粘度明显降低后,开始均质处理

过程现象:

1.在石墨烯粉体添加完毕之后,继续剪切可以降低石墨烯溶液粘度,这说明高速剪切机对石墨烯分散液的分散是有一定助益的.

2.高压均质一次后,样品粘度明显增加,石墨烯分散开之后,体积增大

3.最终均质完成之后,样品表面有一定反光度和亮度,刮涂实验无肉眼可见颗粒

 

石墨烯分散效果 马尔文激光粒度检测图: 



结论:在PhD高压均质+高速剪切的共同作用下,石墨烯已经达到良好的分散效果!

注: 上述数据仅代表某种石墨烯,经PhD均质机均质后的粒度效果图。

     不同种类的石墨烯,所需均质压力、均质次数、控温等条件,均不同,

     PhD将为您订制合理的均质条件,以达最理想效果。


附: 石墨烯材料的分类:

A. 按层数:分为单层石墨烯、双层石墨烯和多层石墨烯。

B. 按被功能化形式:常见的有氧化石墨烯、氢化石墨烯、氟化石墨烯等。

C. 按外在形态:有片、膜、量子点、纳米带或三维状等。


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