石墨烯是一種以sp雜化連接的碳原子緊密堆積成單層二維蜂窩狀晶格結(jié)構(gòu)的新材料，具有優(yōu)異的光學(xué)、電學(xué)、力學(xué)特性，在材料學(xué)、微納加工、能源、生物醫(yī)學(xué)和藥物傳遞等方面具有重要的應(yīng)用前景。利用超聲波技術(shù)可以大大提高石墨烯的剝離，是目前石墨烯制備和應(yīng)用中的重要環(huán)節(jié)。

　　

　　超聲波制取石墨烯的原理：

　　

　　將電能通過換能器轉(zhuǎn)換為聲能，這種能量通過液體介質(zhì)而變成一個個密集的小氣泡，這些小氣泡迅速開裂，產(chǎn)生的象小開彈一樣的能量，從而起到破碎細(xì)胞等物質(zhì)的作用。超聲波是一種能量形式，當(dāng)達(dá)到一定劑量的超聲在生物體內(nèi)傳播時，通過它們之間的相互作用,能引起生物體的功能和結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，即超聲生物效應(yīng)。

　　

　　超聲波石墨烯分散設(shè)備制備石墨烯的過程：

　　

　　1、將超聲波驅(qū)動電源、反應(yīng)釜釜體、超聲波振動子、物料進(jìn)料口、物料泵進(jìn)行組裝。

　　

　　2、將冷卻循環(huán)水入口與外接水源連接，冷卻循環(huán)水出口與外接出水管道連接，并將物料流量調(diào)節(jié)閥、進(jìn)料控制閥、出料控制閥和取樣口控制閥關(guān)閉。

　　

　　3、以石墨為原料，采用預(yù)插層后得到低氧化程度的膨脹石墨，加在某種有機溶劑或水中，形成石墨烯預(yù)處理液。

　　

　　4、再借助超聲波、加熱或者氣流的作用，得到分散較好的石墨烯分散液。

　　

　　5、然后通過離心機分離或通過壓濾機對分散液進(jìn)行壓濾，以得到石墨烯微片。

　　

　　當(dāng)石墨烯與有機溶劑表面相匹配時，它們的相互作用可以平衡剝離石墨烯薄片之間所需要的能量，再通過超聲波石墨烯分散設(shè)備進(jìn)行處理，超聲波提供剝離作用力，起到剝離效果，增加超聲時間可以很好地提高石墨烯產(chǎn)率。