CHẾ TẠO VẬT LIỆU GRAPHEN ÍT LỚP TỪ GRAPHIT BẰNG PHƯƠNG PHÁP SIÊU ÂM MẬT ĐỘ CÔNG SUẤT LỚN

Abstract

In this paper, we present the results obtained by using high-power density ultrasonic technique to fabricate low-layer graphene materials. An ultrasonic vibration device with a power density of 2 kW/L is used to exfoliate graphite materials (from Van Yen - Yen Bai mine) into graphene with the presence of Tween-80 in distilled water with a short ultrasonication time from 1 hour to 5 hours. FE-SEM, HR-TEM, Raman, and ZetaSizer measurements have shown that high power density ultrasound is highly effective in breaking Van der Walls bonding forces and separating the graphite layer into graphene with a thickness of about 3 nm, the flake size is mainly distributed around 88-235 nm after 5 hours of ultrasound. These results suggest that the liquid-phase exfoliation using the high power density ultrasonication technique is an efficient, environmentally friendly, and cost-effective method to obtain high-quality and low-defective graphene materials.Trong bài báo này, chúng tôi trình bày những kết quả đạt được trong việc sử dụng kỹ thuật siêu âm mật độ công suất lớn để chế tạo vật liệu graphen ít lớp từ nguồn nguyên liệu graphit. Thiết bị rung siêu âm với mật độ công suất 2 kW/lít được sử dụng để bóc tách vật liệu graphit công nghiệp (từ mỏ Văn Yên - Yên Bái) thành vật liệu graphen trong môi trường nước cất có sự hỗ trợ chất hoạt động bề mặt Tween 80 với thời gian siêu âm từ 1 đến 5 giờ. Các phép đo FE-SEM, HR-TEM, Raman và ZetaSizer đã cho thấy sóng siêu âm mật độ công suất lớn mang lại hiệu quả cao trong việc phá vỡ lực liên kết Van der Waals giữa các lớp graphit để tách lớp tạo thành graphen với độ dày khoảng 3 nm, kích thước vảy phân bố chủ yếu khoảng 88-235 nm sau 5 giờ siêu âm. Những kết quả này cho thấy phương pháp tách lớp trong chất lỏng bằng siêu âm mật độ công suất lớn là một phương pháp hiệu quả, thân thiện với môi trường và tiết kiệm chi phí để thu được vật liệu graphen chất lượng cao và ít khiếm khuyết

    Similar works