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石墨烯具有優(yōu)異的材料性能，例如增強(qiáng)復(fù)合材料的強(qiáng)度，并且越來越多地用于復(fù)合材料領(lǐng)域。但是，很難從石墨上剝離單層或幾層石墨烯。統(tǒng)的氧化還原方法需要非常強(qiáng)的氧化劑和還原劑。在這種情況下獲得的石墨烯通常具有缺陷。

超聲波中式機(jī)設(shè)備在石墨烯制備中的應(yīng)用，主要是在溶劑熱插層法和氧化還原法上，這兩種方法操作較為簡便，而且成本低于其他制備的方法，是目前國內(nèi)大規(guī)模制備納米級(jí)石墨烯粉體主要采用的生產(chǎn)方式。由于超聲波在液體中會(huì)產(chǎn)生空化作用，形成微射流、振動(dòng)等物理現(xiàn)象，微觀上，在液體中對(duì)懸浮顆粒起到一種高速攪拌、破碎、分離、分散的作用。簡單的講，就是超聲波在制備石墨烯的溶液中，能起到反應(yīng)加速和催化的作用。

超聲波振動(dòng)以每秒20,000次的高剪切力克服了范德華力，從而制備出具有高電導(dǎo)率，良好分散性和高濃度的石墨烯。 由于可以控制超聲處理工藝，因此不會(huì)破壞通過超聲分散獲得的石墨烯的化學(xué)和晶體結(jié)構(gòu)。

已有研究表明，超聲波頻率和功率對(duì)石墨烯剝離效果有一定的影響。由于不同介質(zhì)、濃度以及工藝的不同，對(duì)超聲波空化場（聲場）分布及強(qiáng)度需求不一樣，科研人員可通過實(shí)驗(yàn)級(jí)石墨烯超聲設(shè)備，對(duì)液體中的空化效果進(jìn)行控制和標(biāo)定，通過實(shí)驗(yàn)，確定空化效果，以達(dá)到期望的石墨烯剝離效果。在實(shí)驗(yàn)達(dá)到預(yù)期效果后，企業(yè)可通過選擇石墨烯超聲制備中試機(jī)進(jìn)行小試，中試機(jī)的空化場分布應(yīng)與實(shí)驗(yàn)級(jí)空化場盡量保持一致，該中試機(jī)各項(xiàng)參數(shù)應(yīng)與規(guī)模化生產(chǎn)相一致，為后續(xù)確定生產(chǎn)規(guī)模奠定基礎(chǔ)。中試成熟后，即可通過串聯(lián)或并聯(lián)的方式，組成生產(chǎn)線，實(shí)現(xiàn)規(guī)模化生產(chǎn)。

優(yōu)點(diǎn)：分散效率高；分散的顆粒更細(xì)，更均勻；石墨烯高度穩(wěn)定；節(jié)能環(huán)保。

超聲波剝離石墨制備石墨烯的方法，將石墨粉末和插層劑一定比例在有機(jī)溶劑中均勻混合，再利用超聲波水浴進(jìn)行剝離一定時(shí)間，離心分離，過濾后即獲得石墨烯材料。在超聲波剝離制備石墨烯傳統(tǒng)工藝過程中，本發(fā)明利用萘等系列化合物作為插層劑制備石墨烯。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明所制備的石墨烯具有高質(zhì)量，性能優(yōu)異，缺陷少、雜質(zhì)含量低等優(yōu)點(diǎn)，尤其該方法是物理過程，保證了石墨烯的性能。此外，本發(fā)明工業(yè)簡便易行，產(chǎn)品制備成本低，合成的石墨烯分散液濃度高且不易聚集的優(yōu)點(diǎn)，在石墨烯材料光電領(lǐng)域有良好的應(yīng)用前景。