그래 핀은 sp2 하이브리드 모드에서 탄소 원자를 밀접하게 혼합하여 형성된 허니컴 2 차원 격자 구조 라멜라 나노 물질이다. 2004 년에 발견 된 이래 그래 핀은 탁월한 물리 화학적 특성으로 연구자들의 관심을 끌었습니다. 물리 화학, 재료 에너지, 생명 과학 및 정보 기술 분야의 연구 핫스팟이되었습니다. 그래 핀의 특수한 단일 원자 층 구조는 매우 큰 비 표면적을 제공하며 sp2 혼성화는 많은 훌륭한 특성과 우수한 물리 화학적 특성을 제공합니다. 기계적 성질면에서 높은 강도와 높은 계수를 가지고 있습니다. 열적 특성에서 열전도율이 높습니다. 전기 특성면에서 전기 전도도가 높습니다. 또한 그래 핀은 다음과 같은 특별한 특성을 가지고 있습니다. 그래 핀은 실온에서 양자 홀 효과와 강자성을 가지고 있습니다.
그래 핀의 발견 이후, 과학 연구자들은 다른 방법으로 그래 핀을 준비하려고 노력해왔다. 현재, 제조 원리에 따라 물리적 방법과 화학적 방법으로 나눌 수 있습니다. 물리적 방법, 즉 기계적 박리 방법은 미세 기계적 박리 방법과 용매 박리 방법으로 더 나눌 수있다. 화학적 방법은 주로 산화 흑연 환원법, 열분해 SiC 법 및 화학 기상 증착 (CVD) 법을 포함한다.
오늘날, 3 차원 그래 핀의 제조는 연구자들로부터 큰 관심을 끌었다. 3 차원 그래 핀은 일반적으로 열수 용매 법에 의해 합성된다. 이 공정에서, 용매에 환원제를 첨가하여 특정 온도에서 산화 흑연을 환원시켜 합성 그래 핀이 결정화도 및 부피 수축률을 낮게한다. 매듭을 짓기 쉽고 수율이 높지 않습니다. 그래 핀을 동결 건조하여 3 차원 그래 핀을 얻는 방법도보고되었지만 그래 핀은 용매에 쉽게 용해되지 않아 응집이 발생한다.
본 발명은 동결 건조법에 의해 해면 그래 핀을 제조하는 방법을 제공한다. 상기 방법에 의해 수득 된 그래 핀은 다공성이고 비 표면적이 크며, 3 차원 스펀지 형상, 저밀도, 초경량 및 안정된 구조를 가지며, 흡착 재료 및 복합 재료로서 적용을 확대시킬 수있다.
그래 핀 동결 건조기 장비
동결 건조법에 의해 해면상 그래 핀을 제조하는 방법으로서,
(1) 얼음 조에서 원료의 초음파 혼합
15-60 분 안에 빙욕 초음파 농축 H2SO4에 천연 흑연을 첨가 한 다음, NaNO3를 첨가하고, 15-60 분 내에 과망간산 칼륨 KMnO4를 첨가하고, 과망간산 칼륨이 첨가 될 때까지 기다렸다가 반응을 시작하고, 0.5-1h, 온도를 확인하십시오 혼합 용액을 얻기 위해 시스템의 10 ℃ 이하;
(2) 수조에서의 원료 산화
상기 혼합물을 30 내지 35 ℃에서 0.5 내지 1.5 시간 동안 수조에서 교반하고, 탈 이온수를 혼합물에 첨가하고, 95 내지 100 ℃로 가열하고, 20 내지 30 분 동안 교반을 계속 한 다음, 탈 이온수 및 과산화수소 용액이 담황색이 될 때까지 첨가하고, 기포가 발생하지 않고 (산화 흑연을 수득 함), 분리, 세척, 동결 건조시키고, 저압 열 스트립 핑을 수행하여 스펀지 그래 핀을 수득 하였다. 단계 (1)에서 천연 흑연, 농축 H2SO4, NaNO3 및 과망간산 칼륨 KMnO4의 비율은 2g : 50ml : 1g : 7g, 즉 약간 과량의 KMnO4 및 농축 H2SO4이며, 흑연 및 KMnO4는 서서히 첨가된다. 농축 된 H2SO4. 그 목적은 흑연이 이후 단계에서 충분히 산화되고 삽입되는 것을 보장하는 것이다.
산화 그래파이트를 전구체로 사용하여 산화 그래파이트 수용액을 직접 동결 건조하여 샘플이 푹신한 상태로 유지되도록한다. 마지막으로, 해면 흑연 산화물을 저압 열에 의해 스트리핑 및 환원시켜 해면 그래 핀을 수득한다. 이 과정에서 온도, 압력 및 시간 만 조정하면됩니다. 다른 형태 및 특성을 갖는 스펀지 그래 핀은 다른 파라미터로 수득 될 수 있으며, 환경 오염을 피하고 대량 생산이 용이 한 독성 화학 환원제가 사용되지 않는다.
LTPM CHINA 제조사 그래 핀 동결 건조 케이스!
그래 핀 제조를위한 동결 건조기의 장점 :
(1) 얻어진 그래 핀은 다공성이며 비 표면적이 크고, 3 차원 스펀지 형상을 나타내고, 밀도가 낮으며, 초경량이며 구조적으로 안정적이며, 흡착제 재료 및 복합 재료로 사용될 수있다. 적용 전망 확대;
(2) 진공 동결 건조 및 저압 열 박리 제거 단계의 반응 파라미터를 변경함으로써, 입체 해면 그래 핀의 거시적 형상, 미세 구조, 전도도 및 흡착 특성이 변화 될 수 있고;
(3) 준비 과정은 간단하고 조작하기 쉽고 준비주기는 짧고 빠르며 효율적입니다.
(4) 사용 된 원료는 널리 공급되며 가격이 저렴하다. 환경 친화적이고 에너지 효율적이며 적용 할 수 있습니다.
LTPM CHINA에서 생산 된 동결 건조 된 백색 그래 핀의 경우
