Viene presentato un metodo per sintetizzare nanofluidi di grafene con distribuzioni di dimensioni dei fiocchi controllabili.
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Articolo metodologico
Sintesi di nanofluidi di grafene con distribuzioni di dimensioni dei fiocchi controllabili
In questo articolo
Sommario
Abstract
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
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
1. Esfoliazione della grafite in fase liquida
- Preparazione dei reagenti
- 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. - 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. - Aggiungere 50 g di polvere di grafite al flacone piatto e ruotare delicatamente il....
- In un pallone a fondo piatto pulito a secco, aggiungere 20 g di alcool polivinile (PVA), quindi aggiungere 1.000 mL di acqua distillata.
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Risultati
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
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
Gli autori non hanno nulla da rivelare.
Ringraziamenti
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
| Nome | Azienda | Numero di catalogo | Commenti |
|---|---|---|---|
| Becher | Cina Jiangsu Mingtai Education Equipments Co., Ltd. | Bicchiere da 500 ml | |
| Cina Jiangsu Mingtai Education Equipments Co., Ltd. | 5000 ml di | ||
| acqua deionizzata | Guangzhou Yafei Water Treatment Equipment Co., Ltd. | di grado analitico | |
| Bilancia elettronica | Shanghai Puchun Co., Ltd. | JEa10001 | |
| Membrana filtrante | Cina Tianjin Jinteng Experiment Equipments Co., Ltd. | 0,2 micron | |
| Polvere di grafite | Tianjin Dengke reagente chimico Co., Ltd. | grado analitico | |
| guanti a mano | Cina Jiangsu Mingtai Education Equipments Co., Ltd. | ||
| Miscelatore da laboratorio | Specimen and Model Factory | jrj-300 | |
| Pallone a fondo piatto a collo lungo | Cina Jiangsu Mingtai Education Equipments Co., Ltd. | da 1000 ml | |
| HORIBA, Ltd. | SZ-100Z | ||
| PVA | Shanghai Yingjia Industrial Development Co., Ltd. | di grado analitico | 1788 |
| HORIBA, Ltd. | Microscopio elettronico a scansione Horiba LabRam 2 | ||
| Zeiss Co., Ltd. | LEO1530VP | SEM | |
| Maschera chirurgica | Cina Jiangsu Mingtai Education Equipments Co., Ltd. | per uso | |
| Analizzatore gravimetrico termico | German NETZSCH Co., Ltd. | NETZSCH TG 209 F1 Libra | TGA analisi |
| Microscopio elettronico a trasmissione | Japan Electron Optics Laboratory Co., Ltd. | JEM-1400plus | |
| Spettrofotometro UV-Vis | Agilent Technologies, Inc.+BB2:B18 | Varian Cary 60 | |
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Riferimenti
- Sadeghinezhad, E., et al. A comprehensive review on graphene nanofluids: Recent research, development and applications. Energy Conversion and Management. 111, 466-487 (2016).
- Wang, W., et al.
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Ristampe e permessi
