대조판 크기 분포와 그래핀 나노 유체를 합성하는 방법이 제시된다.
이 콘텐츠를 보려면 JoVE 구독이 필요합니다. 로그인하거나 오늘 무료 평가판을 시작하세요.
이 논문에서
요약
초록
대조판 크기 분포와 그래핀 나노 유체를 합성하는 방법이 제시된다. 그래핀 나노플레이크는 액상에서 흑연의 각질 제거에 의해 얻을 수 있으며, 각질 제거 시간은 그래핀 나노플레이크 크기 분포의 하한을 제어하는데 사용된다. 원심분리는 나노 입자 크기 분포의 상한을 제어하는 데 성공적으로 사용됩니다. 이 작업의 목적은 결과 현탁액에서 그래 핀 나노 플레이크 크기 분포를 제어하기 위해 각질 제거 및 원심 분리를 결합하는 것입니다.
서론
그래 핀 나노 유체를 합성하는 데 사용되는 전통적인 방법은 종종 초음파 처리를 사용하여 그래 핀 분말 1을 유체에 분산시키고 초음파 처리는 그래 핀 나노 입자2의크기 분포를 변화시키는 것으로 입증되었습니다. 그래 핀의 열 전도도는 플레이크길이 3,4에따라 달라지기 때문에 제어 가능한 플레이크 크기 분포가있는 그래 핀 나노 유체의 합성은 열 전달 응용 프로그램에 필수적입니다. 제어 된 원심 분리는 액체 각질 제거 그래 핀 분산액에 성공적으로 적용되어 현탁액을 다른평균 플레이크 크기 5,6의분획으로 분리합니다. 원심분리에 사용되는 다른 말단 속도는 다른 임계 침전 입자 크기7로이어집니다. 말단 속도는 큰 그래 핀 나노 입자8을 제거하는 데 사용될 수있다.
최근에는 액상 박리제를 통해 그래핀을 합성하는 데 사용되는 크기 조절 방법이 도입되어 종래의
액세스가 제한되었습니다. 이 콘텐츠를 보려면 로그인하거나 체험판을 시작하세요.
프로토콜
1. 액체 상에서 흑연의 각질 제거
- 시약의 준비
- 건조하고 깨끗한 평평한 바닥 플라스크에 폴리 비닐 알코올 (PVA) 20g을 넣고 증류수 1,000 mL을 추가하십시오.
참고: 서스펜션이 만족스럽게 처리되지 않은 경우, 추가 정지를 얻기 위해 단계를 반복할 수 있다. - PVA가 완전히 녹을 때까지 플라스크를 부드럽게 돌이십시오.
주의: PVA는 인체에 해롭습니다. 따라서 보호 장갑과 수술 용 마스크를 사용해야합니다. - 평평한 바닥 플라스크에 흑연 분말 50g을 넣고 흑연 분말이 현탁액에 완전히 분산될 때까지 플라스크를 부드럽게 돌립니다.
- 생성된 서스펜션의 500 mL을 500 mL 비커로 전송합니다.
- 비커를 전단 믹서 아래에 놓고, 와류의 형성을 방지하기 위해 혼합 용기의 중심 근처에 비커를 배치합니다.
참고: 사용되는 모든 화학 시약은 분석 등급입니다.
- 건조하고 깨끗한 평평한 바닥 플라스크에 폴리 비닐 알코올 (PVA) 20g을 넣고 증류수 1,000 mL을 추가하십시오.
- 장비 설정
- 혼합 헤드를 가장 낮은 위치(기본 평면에서 30mm)로 낮춥니다.
- 실온 (25 °C) 물로 5,000 mL 비커를 채우고 500 mL 비커를 욕조에 배치하여 수조를 만듭니다. 30분마다 물을 바꿉니다.
....
액세스가 제한되었습니다. 이 콘텐츠를 보려면 로그인하거나 체험판을 시작하세요.
결과
그래 핀 나노 시트의 존재는 다양한 특성 기술에 의해 검증 될 수있다. 도 1은 전술한 프로토콜에 의해 생성된 다양한 플레이크 크기 분포에 대한 UV-Vis 측정 결과를 나타낸다. 270 nm의 파장에서 얻은 스펙트럼 흡광도 피크는 그래핀 플레이크의 증거이다. 다른 흡광도는 다른 농도에 해당합니다. 관찰된 가장 낮은 흡광도는 가장 높은 원심분리 속도에 해당합니다. 스펙트럼은 그래핀이 존재한다는 것을 강력하게 확인합니다.
라만 분광법의 D 밴드 및 2D 밴드는 그래핀 나노플레이크의 플레이크 두께를 결정하는데 사용될 수 있다. 도 2는 생성된 나노플레이크에 대한 라만 해석을 나타낸다. 라만 스펙트럼의 D 밴드는 초기 흑연과 그래 핀 나노 플레이크를 구별하는 데 도움이 될 수있는 그래 핀 sp3 탄소 원자와 관련이 있습니다. 라만 분광법을 사용하여 원심분리 속도가 증가함에 따라 .......
액세스가 제한되었습니다. 이 콘텐츠를 보려면 로그인하거나 체험판을 시작하세요.
토론
우리는 제어 가능한 플레이크 크기 분포와 그래 핀 나노 유체를 합성하기위한 방법론을 제안했다. 이 방법은 각질 제거와 원심 분리의 두 가지 절차를 결합합니다. 각질 제거는 나노 입자의 낮은 크기 제한을 제어하고 원심 분리는 나노 입자의 상부 크기 제한을 제어합니다.
그래핀 나노 입자를 생산하기 위해 흑연의 액체 상 각질 제거를 사용했지만 프로토콜에 대한 다음과 같은 수정을 고려해야합니다. 추가적인 각질 제거 파라미터(예를 들어, 로터 속도, 흑연 농도 및 기타 계면활성제의 사용)는 그래핀 나노시트의 더 낮은 크기 한계를 얻기 위해 고려되어야 한다. 원심 분리 동안, 말단 속도는 나노 입자 크기 분포의 상한을 제어하는 데 사용될 수있는 임계 침전 입자 크기를 결정하는 데 중요합니다. 원심 분리 속도에 의해 결정되는 터미널 속도는 원심 분리기의 다른 유형에 따라 변화해야합니다. 초임계 액체의 사용뿐만 아니라 다른 보조 방법은 제안 된 방법의 효율성을 높이는 데 사용될 수 있습니다.<.......
액세스가 제한되었습니다. 이 콘텐츠를 보려면 로그인하거나 체험판을 시작하세요.
공개 사항
저자는 공개 할 것이 없다.
감사의 글
이 작품은 중국 국립 자연 과학 재단 (그랜트 번호 21776095), 광저우 과학 기술 핵심 프로그램 (그랜트 번호 201804020048), 청정 에너지 기술의 광동 키 연구소 (그랜트 번호 2008A060301002)에 의해 지원되었다. 이 원고를 준비하는 동안 LetPub (www.letpub.com)의 언어 적 지원에 감사드립니다.
....액세스가 제한되었습니다. 이 콘텐츠를 보려면 로그인하거나 체험판을 시작하세요.
재료
| 이름 | 회사 | 카탈로그 번호 | 댓글 |
|---|---|---|---|
| 비커 | 중국 Jiangsu Mingtai 교육 장비 Co., Ltd. | 500mL | |
| 비커 | 중국 Jiangsu Mingtai 교육 장비 Co., Ltd. | 5000mL | |
| 탈이온수 | Guangzhou Yafei Water Treatment Equipment Co., Ltd. | 분석 급료 | |
| 전자 균형 | Shanghai Puchun Co., Ltd. | JEa10001 | |
| 필터 멤브레인 | 중국 Tianjin Jinteng Experiment Equipments Co., Ltd. | 0.2 미크론 | |
| 흑연 분말 | Tianjin Dengke 화학 시약 Co., Ltd. | 분석 등급 | |
| 손 장갑 | 중국 Jiangsu Mingtai Education Equipments Co., Ltd. | ||
| 실험실 가위 믹서 | 상하이 표본 및 모델 공장 | jrj-300 | |
| 긴 목 플랫 바닥 플라스크 | 중국 Jiangsu Mingtai Education Equipments Co., Ltd. | 1000ml | |
| 나노 입자 분석기 | HORIBA, Ltd. | SZ-100Z | |
| PVA | 상하이 Yingjia 산업 개발 Co., Ltd. | 1788 | 분석 등급 |
| 라만 분광 광도계 | HORIBA, Ltd. | Horiba LabRam 2 | |
| 주사 전자 현미경 | Zeiss Co., Ltd. | LEO1530VP | SEM |
| 수술용 마스크 | 중국 Jiangsu Mingtai Education Equipment Co., Ltd. | 회 | |
| 열중량분석기 | German NETZSCH Co., Ltd. | NETZSCH TG 209 F1 Libra | TGA 분석 |
| 투과 전자 현미경 | Japan Electron Optics Laboratory Co., Ltd. | JEM-1400plus | TEM |
| UV-Vis 분광 광도계 | Agilent Technologies, Inc. + BB2 : B18 | Varian Cary 60 | |
전문 온라인 HTML 편집기를 사용해보십시오< / p> |
참고문헌
- 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.
액세스가 제한되었습니다. 이 콘텐츠를 보려면 로그인하거나 체험판을 시작하세요.
재인쇄 및 허가
