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[求助]
石墨烯為什么會(huì)在水中發(fā)生不可逆團(tuán)聚啊，快被老板的這個(gè)問(wèn)題逼瘋了，就差跳樓了 已有9人參與
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| 各位大蝦們，請(qǐng)教大家為什么石墨烯會(huì)發(fā)生不可逆團(tuán)聚，我只記得在文獻(xiàn)中看到過(guò)，不知道原理，昨天給老板匯報(bào)課題，老板就問(wèn)石墨烯為什么會(huì)發(fā)生不可逆團(tuán)聚，我回答可能是范德華力大吧，或者是片太薄，然后老板就問(wèn)那范德華力是多大呢，這個(gè)我以前在文獻(xiàn)中查過(guò)，全都是提到石墨層間有范德華力，但是沒(méi)給出過(guò)具體數(shù)值啊，然后也被老板問(wèn)住了，老板對(duì)石墨烯不是特別了解，不過(guò)他總會(huì)用納米顆粒去對(duì)比，另外石墨烯分散液可以用旋蒸來(lái)提高石墨烯分散液的濃度么？我的理解是不能，因?yàn)橐患訜峥隙▓F(tuán)聚，這一團(tuán)聚就不行了，保定分散液就廢了，可是老板讓旋蒸來(lái)提高分散液的濃度，我覺(jué)得這方法不可行，大蝦們，求教該怎么解釋老板才會(huì)覺(jué)得我是對(duì)的呢？ |
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 石墨烯小百科 | 科研思路 | 納米合成 | 石墨烯產(chǎn)業(yè)化問(wèn)題 |
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【答案】應(yīng)助回帖
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| 石墨烯是納米材料，比表面積很大，很不穩(wěn)定，根據(jù)熱力學(xué)第二定律，它會(huì)通過(guò)自發(fā)的團(tuán)聚來(lái)降低自身的能量，使自己變得較為穩(wěn)定一些。要想提高石墨烯的穩(wěn)定性，可通過(guò)添加適當(dāng)種類(lèi)和適量的表面活性劑，提高石墨烯顆粒在液相中的Zeta電位來(lái)實(shí)現(xiàn)這一目的。另外，懸浮液的濃度高了或溫度提高了，顆粒之間的碰撞次數(shù)會(huì)加劇，產(chǎn)生絮凝沉降的概率也就增加了。即使非要濃縮液相，最好通過(guò)將低環(huán)境氣壓的方法，比如抽真空或強(qiáng)力風(fēng)扇吹，而不是依靠加熱提高溫度的方法。 |
2樓2014-12-12 16:31:15
【答案】應(yīng)助回帖
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海豚精靈: 金幣+5, ★★★很有幫助, 謝謝，受教了 2014-12-16 09:12:59
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其實(shí)就是一個(gè)簡(jiǎn)單的動(dòng)力學(xué)穩(wěn)定問(wèn)題啊，怎么沒(méi)人回答到點(diǎn)子上。 我畫(huà)了個(gè)簡(jiǎn)單的示意圖，你一看就明白了。 團(tuán)聚的能量比較穩(wěn)定，分散的能量比較高，原因前面的人已經(jīng)回答了。但是一旦分散開(kāi)以后，要再團(tuán)聚需要跨過(guò)一個(gè)能壘，這個(gè)能壘可以是因?yàn)殪o電排斥，排空效應(yīng)等等產(chǎn)生的。所以分散開(kāi)以后的石墨烯是動(dòng)力學(xué)穩(wěn)定，但熱力學(xué)不穩(wěn)定的。如果給予足夠的能量，比如加熱或者濃縮，就有可能跨過(guò)這個(gè)能壘發(fā)生團(tuán)聚。一旦團(tuán)聚了，要跨過(guò)一個(gè)遠(yuǎn)大于之前的能壘才能再次分散，所以就是不可逆的團(tuán)聚唄。 所有納米粒子的團(tuán)聚都是這樣的原理，只不過(guò)納米粒子如果有表面活性劑的話，分散態(tài)和團(tuán)聚態(tài)能量差不多高，所以正反方向的能壘也差不多高。給一個(gè)正方向能跨過(guò)能壘的能量，那逆方向也可以跨過(guò)能壘，所以是可逆團(tuán)聚唄。 無(wú)標(biāo)題.png |
20樓2014-12-16 06:24:52
tcwpj2102
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| 同意上面牛人說(shuō)的，不過(guò)，我想說(shuō)的是你們老板是對(duì)的，旋蒸可以提高石墨烯分散液的濃度，只是不能抑制他的團(tuán)聚而已，石墨烯本身的團(tuán)聚有不能人為控制的，這是由于他本身有很強(qiáng)的表面張力使得其會(huì)自動(dòng)聚集，只能通過(guò)化學(xué)方法對(duì)其進(jìn)行改性，引入功能團(tuán)就是一個(gè)方法！ |
3樓2014-12-12 20:22:58
tarowang
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4樓2014-12-13 12:29:13
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第一：誰(shuí)告訴你石墨烯是可溶的了，僅僅一個(gè)單層碳原子怎么溶呢，本身就不溶何來(lái)溶解，哪來(lái)的不可逆團(tuán)聚？徹底還原成純的碳納米材料就應(yīng)該是沉淀吧 第二: 你所說(shuō)的不可逆團(tuán)聚指的是你做的帶有缺陷和化學(xué)管能團(tuán)的已經(jīng)具有懸浮特性的石墨片。這并不是穩(wěn)定的溶解，僅僅是分散，這種分散很容易被打破，無(wú)論分散的多么好，團(tuán)聚都是必然的，只是快慢的問(wèn)題。如果這種團(tuán)聚不帶有化學(xué)變化，團(tuán)聚是必然的但也是可逆的。只是將已經(jīng)團(tuán)聚的碳納米材料分開(kāi)需要的條件你沒(méi)找到。 第三：依據(jù)第二點(diǎn)，濃縮很簡(jiǎn)單。只要避免在其中的化學(xué)變化，怎么濃縮都無(wú)所謂。 |
7樓2014-12-14 18:17:07
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