Articolo metodologico

Sintesi di nanofluidi di grafene con distribuzioni di dimensioni dei fiocchi controllabili

DOI:

10.3791/59740

⸱

17 luglio 2019

 , 
1Department of Mechanical and Automotive Engineering, South China University of Technology

In questo articolo

Sommario

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Viene presentato un metodo per sintetizzare nanofluidi di grafene con distribuzioni di dimensioni dei fiocchi controllabili.

Abstract

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Viene presentato un metodo per sintetizzare nanofluidi di grafene con distribuzioni di dimensioni dei fiocchi controllabili. I nanoflakes di grafene possono essere ottenuti con l'esfoliazione della grafite nella fase liquida, e il tempo di esfoliazione viene utilizzato per controllare i limiti inferiori delle distribuzioni di dimensioni del grafene. La centrifugazione viene utilizzata con successo per controllare i limiti superiori delle distribuzioni delle dimensioni delle nanoparticelle. L'obiettivo di questo lavoro è combinare esfoliazione e centrifugazione per controllare le distribuzioni delle dimensioni del grafene nelle sospensioni risultanti.

Introduzione

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I metodi tradizionali utilizzati per sintetizzare i nanofluidi del grafene spesso utilizzano la sonicazione per disperdere la polvere di grafene1 nei fluidi, e la sonicazione ha dimostrato di modificare la distribuzione delle dimensioni delle nanoparticelle di grafene2. Poiché la conduttività termica del grafene dipende dalla lunghezza del fiocco3,4, la sintesi di nanofluidi di grafene con distribuzioni controllabili delle dimensioni dei fiocchi è vitale per le applicazioni di trasferimento di calore. La centrifugazione controllata è stata applicata con successo ....

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Protocollo

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1. Esfoliazione della grafite in fase liquida

  1. Preparazione dei reagenti
    1. In un pallone a fondo piatto pulito a secco, aggiungere 20 g di alcool polivinile (PVA), quindi aggiungere 1.000 mL di acqua distillata.
      NOTA: Se la sospensione non è stata elaborata con soddisfazione, il passaggio potrebbe essere ripetuto per ottenere una sospensione aggiuntiva.
    2. Ruotare delicatamente il pallone fino a quando il PVA si dissolve completamente.
      AVVISO: il PVA è dannoso per l'uomo; pertanto, devono essere utilizzati guanti protettivi e maschere chirurgiche.
    3. Aggiungere 50 g di polvere di grafite al flacone piatto e ruotare delicatamente il....

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Risultati

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L'esistenza di nanofogli di grafene può essere convalidata con varie tecniche caratteristiche. La figura 1 mostra i risultati della misurazione UV-Vis per le varie distribuzioni delle dimensioni dei fiocchi prodotte dal protocollo di cui sopra. Il picco di assorbimento degli spettrali ottenuto ad una lunghezza d'onda di 270 nm è la prova dei fiocchi di grafene. Assorbimenti diversi corrispondono a concentrazioni diverse. L'assorbimento più basso osservato corrisponde alla più alta velocità d.......

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Discussione

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Abbiamo proposto una metodologia per sintetizzare nanofluidi di grafene con distribuzioni controllabili delle dimensioni dei fiocchi. Il metodo combina due procedure: esfoliazione e centrifugazione. L'esfoliazione controlla il limite di dimensione inferiore delle nanoparticelle, e la centrifugazione controlla il limite superiore delle nanoparticelle.

Anche se abbiamo impiegato l'esfoliazione in fase liquida di grafite per produrre nanoparticelle di grafene, è necessario considerare le seguenti.......

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Dichiarazioni

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Gli autori non hanno nulla da rivelare.

Ringraziamenti

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Questo lavoro è stato sostenuto dalla National Nature Science Foundation of China (Grant No. 21776095), dal Guangzhou Science and Technology Key Program (Grant No. 201804020048) e dal Guangdong Key Laboratory of Clean Energy Technology (Grant 2008A060301002). Ringraziamo LetPub (www.letpub.com) per la sua assistenza linguistica durante la preparazione di questo manoscritto.

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Materiali

Elenco dei materiali utilizzati in questo articolo
NomeAziendaNumero di catalogoCommenti
BecherCina Jiangsu Mingtai Education Equipments Co., Ltd.Bicchiere da 500 ml
Cina Jiangsu Mingtai Education Equipments Co., Ltd.5000 ml di
acqua deionizzataGuangzhou Yafei Water Treatment Equipment Co., Ltd.di grado analitico
Bilancia elettronicaShanghai Puchun Co., Ltd.JEa10001
Membrana filtranteCina Tianjin Jinteng Experiment Equipments Co., Ltd.0,2 micron
Polvere di grafiteTianjin Dengke reagente chimico Co., Ltd.grado analitico
guanti a manoCina Jiangsu Mingtai Education Equipments Co., Ltd.
Miscelatore da laboratorioSpecimen and Model Factoryjrj-300
Pallone a fondo piatto a collo lungoCina Jiangsu Mingtai Education Equipments Co., Ltd.da 1000 ml
HORIBA, Ltd.SZ-100Z
PVAShanghai Yingjia Industrial Development Co., Ltd.di grado analitico1788
HORIBA, Ltd.Microscopio elettronico a scansione Horiba LabRam 2
Zeiss Co., Ltd.LEO1530VPSEM
Maschera chirurgicaCina Jiangsu Mingtai Education Equipments Co., Ltd.per uso
Analizzatore gravimetrico termicoGerman NETZSCH Co., Ltd.NETZSCH TG 209 F1 LibraTGA analisi
Microscopio elettronico a trasmissioneJapan Electron Optics Laboratory Co., Ltd.JEM-1400plus
Spettrofotometro UV-VisAgilent Technologies, Inc.+BB2:B18Varian Cary 60

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Riferimenti

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Sadeghinezhad, E., et al. A comprehensive review on graphene nanofluids: Recent research, development and applications. Energy Conversion and Management. 111, 466-487 (2016).
  2. Wang, W., et al.

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Graphene NanofluidsGraphene ExfoliationCentrifugation ControlSize Distribution ControlLiquid Phase ExfoliationGraphene Nanoflake SynthesisUltraviolet Visible SpectroscopyRaman Spectroscopy AnalysisTransmission Electron MicroscopyScanning Electron Microscopy

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