石墨烯分散方法大全
石墨烯的分散问题一直是石墨烯领域的难点问题,也是石墨烯走向广泛应用必须要克服的问题。
石墨烯的优异性能在复合材料中并没有完全发挥,如何在保护石墨烯自身结构不受破坏的同时保证石墨烯稳定分散,克服石墨烯团聚、使其分散,以下是对石墨烯分散方法的简要梳理。
1机械分散法
利用剪切或撞击等方式改善石墨烯的分散效果。
2超声分散法
利用超声的空化作用,以高能高振荡降低石墨烯的表面能,从而达到改善分散效果的目的。当超声时间超过462 h后,石墨烯分散液浓度能够达到1.2mg/mL,从而使碳纳米管和石墨烯均匀分散地混合在一起。
3微波辐射法
采用微波加热的方式产生高能高热用以克服石墨烯片层间的范德华力。微波辐射产生的高温能够使氨水部分气化,产生的气压对克服石墨烯片层间的范德华力具有显著的作用。
4表面改性
通过离子液体对膨胀石墨进行表面改性,通过离子液体改性后的石墨烯可以长时间在丙酮溶液中保持均匀的分散状态,并且能够均匀分布在硅橡胶基体中,离子液体链长增加使得样品更加均匀地分散。
5添加分散剂
分散剂分散法主要基于范德华力和π-π相互作用等,可以避免破坏石墨烯片层表面的共轭结构,较好地保持石墨烯的特性,而且效率高,使用方便。
6原位聚合法
先将纳米粒子在单体中均匀分散,然后再用引发剂引发聚合,使纳米粒子或分子均匀地分散在聚合物基体上并且形成原位分子聚合材料。原位多相聚合既保持了粒子的纳米特性,又实现了填充粒子的均匀分散,可以形成带有弹性包覆层的核-壳结构的纳米形粒子。
7电荷吸引
用Hummers法制备含有大量的含氧基团的氧化石墨烯,然后使铝粉表面带有正电荷,最后利用正负电荷吸引的方式来解决石墨烯的分散性问题。