石(shi)墨烯是一種由單(dan)層(ceng)(ceng)碳(tan)原子構(gou)成的(de)薄而硬的(de)二維(wei)材料。它具有(you)很好(hao)的(de)強度、柔(rou)韌(ren)性、導(dao)電性、導(dao)熱性和光學性能，在各個領域發揮著重要(yao)作用。天然(ran)狀態下沒有(you)單(dan)層(ceng)(ceng)石(shi)墨烯。一般來說，它存(cun)在于三維(wei)石(shi)墨中。從石(shi)墨中提取單(dan)層(ceng)(ceng)石(shi)墨烯是非常重要(yao)的(de)。

超(chao)聲(sheng)波石墨烯分(fen)散又稱(cheng)超(chao)聲(sheng)波石墨烯剝離(li)。氧(yang)(yang)化石墨還(huan)原法結合超(chao)聲(sheng)振動可(ke)以(yi)有(you)效(xiao)地提(ti)高(gao)氧(yang)(yang)化石墨層(ceng)間(jian)距(ju)。具有(you)較大(da)的(de)層(ceng)間(jian)距(ju)的(de)氧(yang)(yang)化石墨不僅有(you)利于其他分(fen)子和(he)原子的(de)插(cha)(cha)層(ceng)形(xing)成氧(yang)(yang)化石墨插(cha)(cha)層(ceng)復合材料，而且容(rong)易剝離(li)成單(dan)層(ceng)氧(yang)(yang)化石墨奠(dian)定了基礎。

超聲石墨烯分散原理

超(chao)聲石墨烯分(fen)(fen)散(san)設(she)備是利(li)用(yong)超(chao)聲空(kong)化作用(yong)來(lai)分(fen)(fen)散(san)團聚顆粒(li)。它是將(jiang)需要處理的顆粒(li)懸(xuan)浮液（液體）置于比(bi)較強聲場中，用(yong)適當的超(chao)聲振幅進(jin)行處理。在空(kong)化、高(gao)溫、高(gao)壓、微射流、強振動等附加效(xiao)應的作用(yong)下(xia)，分(fen)(fen)子(zi)間(jian)的距(ju)離(li)會(hui)不斷增加，從而導(dao)致分(fen)(fen)子(zi)碎裂，形成單(dan)分(fen)(fen)子(zi)結構。該產品(pin)對分(fen)(fen)散(san)納米材(cai)料(liao)（如碳納米管、石墨烯、二氧化硅等）特別有效(xiao)。

石墨烯分散的目的

自然界(jie)中有大(da)量的石(shi)墨(mo)(mo)材料(liao)。1毫米厚(hou)(hou)的石(shi)墨(mo)(mo)含有大(da)約300萬層(ceng)(ceng)石(shi)墨(mo)(mo)烯(xi)(xi)。單層(ceng)(ceng)石(shi)墨(mo)(mo)被稱(cheng)為石(shi)墨(mo)(mo)烯(xi)(xi)，它不(bu)是(shi)以(yi)自由(you)狀態存在(zai)，而是(shi)以(yi)多層(ceng)(ceng)石(shi)墨(mo)(mo)烯(xi)(xi)片(pian)的形式存在(zai)。由(you)于層(ceng)(ceng)間作用力較(jiao)弱，在(zai)外力作用下，石(shi)墨(mo)(mo)烯(xi)(xi)可以(yi)層(ceng)(ceng)層(ceng)(ceng)剝(bo)離，得到只(zhi)有一個碳原子厚(hou)(hou)度(du)的單層(ceng)(ceng)石(shi)墨(mo)(mo)烯(xi)(xi)。

超聲輔助法

在超(chao)聲(sheng)石(shi)墨烯分(fen)(fen)散體系(xi)中(zhong)，采用(yong)超(chao)聲(sheng)輔助Hummers法制備(bei)氧化石(shi)墨烯。由于超(chao)聲(sheng)波是一種機(ji)械波，不被分(fen)(fen)子(zi)吸(xi)收，在傳播過(guo)程(cheng)中(zhong)引起分(fen)(fen)子(zi)振動。在空化效應下(xia)，即在高(gao)溫、高(gao)壓、微(wei)射流和(he)強振動的附加作用(yong)下(xia)，分(fen)(fen)子(zi)間(jian)(jian)的平均距離因振動而增(zeng)加，從而導致分(fen)(fen)子(zi)破(po)碎。隨(sui)著超(chao)聲(sheng)功率的增(zeng)加，氧化石(shi)墨層(ceng)間(jian)(jian)距增(zeng)加。

超聲波釋放的壓力(li)打破了石墨烯(xi)層(ceng)(ceng)(ceng)間的范(fan)德華力(li)，使石墨烯(xi)更難團(tuan)聚(ju)。石墨烯(xi)的插(cha)層(ceng)(ceng)(ceng)易(yi)于通(tong)過插(cha)層(ceng)(ceng)(ceng)和插(cha)層(ceng)(ceng)(ceng)制(zhi)備(bei)。

超聲(sheng)波分散設備(bei)可(ke)用(yong)于(yu)石墨烯、油(you)墨、油(you)漆的分散、均質、石油(you)乳化、中藥提取(qu)加工、細(xi)胞破碎、壓載水破碎、消毒(du)處理、化學原(yuan)料加速反應等。