Масштабируемый синтез оксида графена и восстановленного оксида графена с использованием реакций каскадного окисления и высокоосновного восстановления

Поэтому область наших исследований – технология окисления и восстановления наноматериалов с получением графена и восстановлением оксида графена. Поэтому мы разрабатываем протокол химической реакции окисления с оптимизированной безопасностью и эффективностью.

Технологии, повышающие безопасность и чувствительность к различным реакциям окисления, а также реакциям щелочного производства важны для производства оксида графена и восстановленного оксида графена.

Масштабы реакции окисления графена требуют безопасного и эффективного протокола. Помимо эффективности хозяина, эхо-бренд нуждается в восстановлении графена, а это происходит в реакции химического восстановления.

Мы представляем каскадное проектирование, реакцию окисления и использование экзотермической энергии для реакции нагрева ячейки, экономя химикаты, энергию и время. Восстановительная реакция с использованием основного аммиака проста и эффективна для безостановочного восстановления оксида графена.

Наша лаборатория разработает протопленку окислительно-восстановительной реакции для производства накипи и протокола применения материалов на основе графена, особенно с учетом боковой стороны графена, полезного для очистки воды, водного катализатора, хранения энергии и производства.

[Рассказчик] Для начала добавьте пять граммов графитового порошка в стеклянный стакан объемом 50 миллилитров и добавьте в стакан 50 миллилитров 97% серной кислоты. Перемешайте три суспензии графита и серной кислоты с помощью магнита при температуре окружающей среды в течение не менее одного часа. В 250-миллилитровую стеклянную колбу Эрленмейера добавьте 100 миллилитров 97% серной кислоты. Медленно добавьте в раствор серной кислоты 10 грамм марганцовки при магнитном помешивании до растворения и приготовьте около 100 миллилитров раствора марганца и серной кислоты. Медленно влейте одну заранее приготовленную суспензию графита и серной кислоты в раствор марганца и серной кислоты при магнитном помешивании в стеклянной колбе Эрленмейера объемом 250 миллилитров. После девяти минут на водяной бане продолжайте помешивать реакционную смесь в условиях окружающей среды. Позвольте температуре экзотермической реакции достичь пика между 48 и 52 градусами Цельсия и постепенно возвращайтесь к комнатной температуре. Перемешайте все три смеси графита, марганца и серной кислоты с помощью магнита в условиях окружающей среды. Далее осторожно вылейте первую колбу Эрленмейера из смеси графита, марганца и серной кислоты в 1080 миллилитров воды при перемешивании. Используйте инфракрасный термометр для измерения температуры реакции, которая поднимается примерно до 59 градусов по Цельсию. Затем медленно добавьте во вторую колбу Эрленмейера смесь графита, марганца и серной кислоты, чтобы поднять температуру примерно до 80 градусов по Цельсию. Добавьте в третью колбу Эрленмейера смесь, чтобы увеличить температуру примерно до 94 градусов по Цельсию. Постепенно вливайте в стакан 450 миллилитров 5% раствора перекиси водорода, наблюдая за небольшим повышением температуры от экзотермической реакции. Теперь разлейте всю реакционную смесь в центрифужные пробирки объемом 50 миллилитров. Центрифугируйте при температуре 1500G в течение пяти минут при температуре окружающей среды. Соберите осевшие твердые частицы и смешайте их с одним литром 5% раствора соляной кислоты. После перемешивания кислотной суспензии в течение не менее одного часа центрифугируйте и промывайте суспензию до тех пор, пока раствор надосадочной жидкости не достигнет pH 4. Используйте вакуумную систему фильтрации чистой водой для промывки осажденного твердого вещества оксида графита. Далее высушите промытую суспензию из оксида графита в сушильном шкафу, установленном на 80 градусов Цельсия. Затем с помощью ступки из нержавеющей стали или керамики и пестика измельчите высушенный материал, чтобы получить порошок оксида графита. С помощью сканирующей электронной микроскопии и энергодисперсионной рентгеновской спектроскопии можно охарактеризовать полученные оксид графита и оксид графена. Постепенно капайте от 25 до 28% раствора аммиака в водную дисперсию оксида графита до тех пор, пока pH не достигнет 10. Ультразвуковая обработка дисперсии с помощью ультразвукового зонда установлена на мощность 100 Вт с непрерывным циклом и амплитудой 80%. Налейте литровую дисперсию оксида графена в литровый круглый стеклянный реактор. Добавьте 111 миллилитров 25-28% раствора аммиака, чтобы поднять pH выше 11 и сделать смесь высокоосновной. Нагрейте реакционную смесь до 90 градусов Цельсия, не перемешивая. Затем отфильтруйте восстановленную смесь оксида графена с помощью фильтровальных тканей или целлюлозной фильтровальной бумаги и соберите гидрогель в пластиковый ящик для хранения. Используйте сканирующую электронную микроскопию и энергодисперсионную рентгеновскую спектроскопию для определения характеристик восстановленного гидрогеля оксида графена. Наконец, диспергируйте 0,1 грамма восстановленного гидрогеля оксида графена в 300 миллилитрах воды. Используйте перемешивание с последующей ультразвуком, чтобы обеспечить однородную дисперсию нанолистов RGO, указывающую на хорошую водную дисперсность. Рентгеновская дифракционная картина порошка оксида графита показала пик в 10,8 градуса, что соответствует межлистовому расстоянию в 8,19 ангстрема и пик в 42,2 градуса. Снимки СЭМ подтвердили многослойную структуру частиц оксида графита, а элементное картирование показало равномерное распределение атомов углерода и кислорода. Спектральный и элементный анализ оксида графена EDS показали 64,02% атомов углерода и 35,98% атомов кислорода, что дает соатомное соотношение 1,78. На СЭМ-изображениях нанолистов го, отслоившихся от оксида графита в концентрации 1000 частей на миллион, было обнаружено успешное разделение на тонкие листы. Рентгеноструктурные модели гидрогеля и порошка с восстановленным содержанием оксида графена показали широкий пик на уровне 27,7 градусов для гидрогеля, в то время как порошковые наблюдатели показали более острые пики при 10,1, 26,6 и 42,6 градусах. СЭМ-изображения обезвоженного гидрогеля RGO выявили неуложенные нанолисты и пористую морфологию собранных структур RGO. Элементное картирование структуры гидрогеля RGO продемонстрировало равномерное распределение атомов углерода и кислорода по всей матрице с соатомным соотношением 4,16. СЭМ-изображения обезвоженных нанолистов RGO показали морщинистую морфологию и тонкую структуру листа.