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石墨烯納米片的分散穩(wěn)定性定量分析

檢測樣品:石墨烯納米片

檢測項目:穩(wěn)定性

方案概述:通過引入了三種類型的分子,包括乙醇胺、乙二醇和苯基磺酸基團到GO納米片上,制備GO-EA,GO-EG,GO-SA,并對分散穩(wěn)定性進行定量評估。

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更新時間2025年01月24日

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石墨烯因其結(jié)構(gòu)和優(yōu)異的性能而引起了人們的極大興趣,但顆粒聚集仍然是原始石墨大規(guī)模應(yīng)用的一個關(guān)鍵障礙。為了探索石墨烯的特性并進一步擴展其實際應(yīng)用,化學改性石墨烯,例如氧化石墨烯(GO)和還原氧化石墨烯(rGO)懸浮液,然而,由于石墨納米片基面之間的范德華相互作用,仍然在相對高的濃度下觀察到聚集。

人們提出了許多方法來提高GO在水性和有機介質(zhì)中的分散穩(wěn)定性,石墨表面的共價官能化可提高其在各種有機溶劑中的分散穩(wěn)定性。盡管它們被廣泛使用,但許多方法僅在相對較低的條件下實現(xiàn)濃度范圍(通常為 0.1?1.0 mg/mL;最大為 3.6 mg/mL)。此外,長期懸浮穩(wěn)定性的分析僅限于目視檢查或基于濁度和紫外/可見光的光學表征,這不可避免地需要將樣品進行稀釋,而稀釋對穩(wěn)定性的影響尚未被量化。

通過引入了三種類型的分子,包括乙醇胺、乙二醇和苯基磺酸基團到GO納米片上,制備GO-EA,GO-EG,GO-SA,并對分散穩(wěn)定性進行定量評估。

穩(wěn)定性測試

通過使用 LUMiFuge® 111 儀器(L.U.M. GmbH,柏林,德國)在 4000 rpm(2300 g)離心下觀察沉降行為,研究了官能化 GO 分散體的穩(wěn)定性。最初,將功能化的GO懸浮液冷凍干燥以除去水,然后通過超聲處理以9.0 mg/mL的濃度重新分散在水和EG中。將分散體轉(zhuǎn)移到測量管中,光電傳感器系統(tǒng)能夠在離心過程中監(jiān)測光透射的空間和時間變化。溫度保持恒定在25 °C,并確定整個樣品的局部透射率。因此,根據(jù)樣品的傳輸曲線同時研究了不穩(wěn)定指數(shù)和沉降速度。紅線代表早期階段的透光率譜線,綠線對應(yīng)后期階段??梢愿鶕?jù)離心下的時間和相對位置來描述分離過程,并跟蹤整個分離過程。    


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圖1

結(jié)果與討論

轉(zhuǎn)載自LUM儀器

 

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