Ultraääniuuttolaitteiden käyttö grafeenin valmistuksessa

Kun ultraäänivärähtely välittyy nesteeseen, korkean äänenvoimakkuuden vuoksi nesteessä herää voimakas kavitaatiovaikutus, mikä johtaa suureen määrään kavitaatiokuplia nesteeseen. Näiden ilmakuplien syntyessä ja rikkoutuessa syntyy mikrosuihkuja nestemäisten ja tärkeimpien kiinteiden hiukkasten hajottamiseksi. Samaan aikaan ultraäänen värähtelyn vuoksi kiinteä-neste sekoittuu täydellisemmin, mikä edistää suurinta osaa erilaistumisreaktiosta. Esimerkiksi lääketieteen alalla, kun fosfolipidit ja kolesteroli sekoitetaan ja dispergoidaan ultraäänellä, voidaan saada pienempiä hiukkasia suonensisäistä injektiota varten.

Ultraääniuuttimen käyttö grafeenin valmistuksessa on pääasiassa solvotermisessä interkalaatiomenetelmässä ja redox-menetelmässä. Nämä kaksi menetelmää ovat suhteellisen yksinkertaisia ​​käyttää ja kustannukset ovat alhaisemmat kuin muut valmistusmenetelmät. Ne ovat tärkeimmät tuotantomenetelmät nanografeenijauheen laajamittaisessa valmistuksessa. Koska ultraääniaalto tuottaa nesteessä kavitaatiota, joka muodostaa fyysisiä ilmiöitä, kuten mikrosuihkua ja tärinää, sillä on tärkeä rooli suspendoituneiden hiukkasten nopeassa sekoittamisessa, murskaamisessa, erottamisessa ja dispergoinnissa nesteeseen. Lyhyesti sanottuna ultraäänellä voi olla kiihtyvyyden ja katalyysin rooli grafeeniliuoksen valmistuksessa. Käyttöprosessissa dekantterilasi tulee valita näytteiden lukumäärän verran, mikä myös edistää näytteiden konvektiota ultraäänessä ja parantaa murskaustehoa.