UA71602U - Механохімічний спосіб одержання оксиду графену - Google Patents
Механохімічний спосіб одержання оксиду графену Download PDFInfo
- Publication number
- UA71602U UA71602U UAU201113006U UAU201113006U UA71602U UA 71602 U UA71602 U UA 71602U UA U201113006 U UAU201113006 U UA U201113006U UA U201113006 U UAU201113006 U UA U201113006U UA 71602 U UA71602 U UA 71602U
- Authority
- UA
- Ukraine
- Prior art keywords
- graphene oxide
- graphite
- water
- oxide
- removal
- Prior art date
Links
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 40
- 229910021389 graphene Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 18
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 12
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title abstract 2
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 22
- 239000010439 graphite Substances 0.000 claims abstract description 22
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 claims abstract description 11
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 claims abstract description 9
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 7
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims abstract description 7
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims abstract description 6
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 claims abstract description 6
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 claims abstract description 6
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 claims abstract description 5
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims abstract description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 9
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims description 3
- 150000007522 mineralic acids Chemical class 0.000 claims description 2
- 238000001132 ultrasonic dispersion Methods 0.000 claims description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 3
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 8
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000001237 Raman spectrum Methods 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 2
- 238000004630 atomic force microscopy Methods 0.000 description 2
- 238000002329 infrared spectrum Methods 0.000 description 2
- 238000007873 sieving Methods 0.000 description 2
- 238000009210 therapy by ultrasound Methods 0.000 description 2
- 241000632511 Daviesia arborea Species 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 238000004299 exfoliation Methods 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 230000005693 optoelectronics Effects 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Carbon And Carbon Compounds (AREA)
Abstract
Спосіб одержання оксиду графену включає механохімічну обробку суміші графіту та твердого окисника у відсутності агресивних концентрованих кислот, видалення продуктів відновлення окисника, сушіння, ультразвукове диспергування та центрифугування.
Description
Корисна модель належить до способів одержання оксиду графену, який може мати широке застосування в електронних, оптоелектронних та сенсорних пристроях, хімічних джерелах струму, композитних матеріалах тощо завдяки своїм електронним та оптичним властивостям.
Відомо спосіб одержання оксиду графену шляхом ультразвукового диспергування у воді оксиду графіту, одержаного за допомогою хімічного способу, з наступним видаленням крупних частинок за допомогою центрифугування одержаної дисперсії (А. 2пати, У. ЗП, У. би!о, В.27.
Уапд. "Меїной ої ргодисіпуд ехіоїаїєд дгарніїеє, Пехібіє дгарпйе, апа папо-5саієд дгарпепе ріагеІвїв", ОЗ Раїепі 78246511. Відомий хімічний спосіб одержання оксиду графіту (Нитітегв, МУ.
З.; ОМетап, Н. Е. "Ргерагаїйоп ої Старнйіс Охіде", У. Ат. Спет. бос, 1958, мої. 80, р. 13391.
Відомо також покращений спосіб одержання оксиду графіту (О.С. Магсапо, О.М. Козупкіп, ).М.
Вепіп, А. Зіпії5Кії, 7. З!п, А. Зівезагем, І.В. АІетапу, МУ. и. У. М. Тошг. "Ітргомед Зупіпевів ої
Сгарпепе Охіде", АС5 МАМО, 2010, мої. 4, р. 4806), який складається з наступних стадій: реакції лускатого графіту з КМпО» при ваговому співвідношенні 1:6 у суміші 9:11 концентрованих кислот
Н»5ОЗ/НзРО»з, виділення оксиду графіту шляхом фільтрування, багаторазової промивки з використанням послідовно води, 30 906 НСІ та етанолу, сушіння у вакуумі. Проте цей метод потребує використання великої кількості агресивних концентрованих кислот.
В основу корисної моделі поставлена задача розробити більш ефективний спосіб одержання оксиду графену без використання концентрованих мінеральних кислот.
Поставлена задача вирішується способом одержання оксиду графену, який складається з наступних стадій: механохімічної обробки суміші мікролусочок графіту та твердого окисника у кульовому млині при кімнатній температурі при швидкості обертання 300-600 об./хв. протягом 1-
З год., видалення продуктів відновлення окисника водою або водним розчином неорганічної кислоти, сушіння одержаного наноструктурованого оксиду графіту при температурі 100 "С, ультразвуковому диспергуванні сухого наноструктурованого оксиду графіту у воді протягом 0,5- 1,0 год. та видаленні крупних твердих частинок з одержаної дисперсії оксиду графену шляхом центрифугування.
Внаслідок шаруватої структури графіту, зв'язок між шарами якого забезпечують лише сили
Ван дер Ваальса, проведення розмелу суміші графіту з твердим окисником призводить до окиснення графіту та механічного розшаровування мікролусочок оксиду графіту під дією
Зо зсувних напружень та адсорбції його нанорозмірних частинок на поверхні частинок твердого субстрату або продуктів його відновлення.
Механохімічну обробку здійснювали за допомогою кульового планетарного млина
Риїмегігеце 6 (Ргії5сп, Німеччина) з агатовим стаканом для розмелу об'ємом 0,08 л, що містив 30 агатових куль діаметром 10 мм. Співвідношення між масою куль та завантаженням реагентів складало 20:11. Ультразвукову обробку дисперсій графену та оксиду графену здійснювали за допомогою ультразвукового дезінтегратора Зопориї5 НО 2070 (Вапаеїїп).
Приклад 1. 0,37 г мікролусочок графіту (Мо 043480, Ага Аезаї) та 1,63 г КМпОха ("хч", АІагісп) розміщують в розмельному стакані планетарного млина та проводять розмелювання суміші при кімнатній температурі на швидкості 500 об./хв. протягом 1 год. Продукт розмелу, який відділяють від засобів розмелу шляхом сухого просіювання, ретельно промивають 10 95 водним розчином НС1 та водою для повного видалення продуктів відновлення окисника і висушують у вакуумі при 100 "Сб. Вихід наноструктурованого оксиду графіту становить 0,37 мг. 10 мг наноструктурованого оксиду графіту розміщують у 10 мл води та проводять її ультразвукову обробку потужністю 20
Вт протягом 1 год. Одержану дисперсію очищують від великих частинок шляхом центрифугування на швидкості 6000 об./хв. Концентрація одержаної дисперсії оксиду графену становить 0,33 мг/мл.
Окиснений стан графену підтверджується наявністю в ІЧ-спектрі одержаного матеріалу смуг в області 1730, 1640 та 1220 см", а також положенням максимуму електронного поглинання в області 245 нм. Присутність в дисперсії оксиду графену підтверджується наявністю в раманівському спектрі смуг 1343, 1570 та 2692 см" та товщиною частинок 0,7-1,0 нм згідно з даними атомно-силової мікроскопії.
Приклад 2. 0,19 г мікролусочок графіту (Мо 043480, АМа Аезаг) та 1,81 г (МНа)252Ов ("хч", Аїагісп) розміщують в розмельному стакані планетарного млина та проводять розмелювання суміші при кімнатній температурі на швидкості 500 об./хв. протягом 1 год. Продукт розмелу, який відділяють від засобів розмелу шляхом сухого просіювання, ретельно промивають водою для повного видалення продуктів відновлення окисника і висушують у вакуумі при 100 "С. Вихід наноструктурованого оксиду графіту становить 0,19 г. 10 мг наноструктурованого оксиду графіту бо розміщують у 10 мл води та проводять її ультразвукову обробку потужністю 20 Вт протягом 1 год. Одержану дисперсію очищують від великих частинок шляхом центрифугування на швидкості 6000 об./хв. Концентрація одержаної дисперсії оксиду графену становить 0,13 мг/мл.
Окиснений стан графену підтверджується наявністю в ІЧ-спектрі одержаного матеріалу смуг в області 1730 та 1640 см", а також положенням максимуму електронного поглинання в області 250 нм. Присутність в дисперсії графену підтверджується наявністю в раманівському спектрі смуг 1343, 1570 та 2693 см" та товщиною частинок 0,7-1,0 нм згідно з даними атомно-силової мікроскопії.
Наведені приклади свідчать про те, що спосіб, який заявляється, дає змогу одержувати оксид графену без застосування концентрованих кислот.
Слід зазначити, що наведені приклади лише ілюструють створення корисної моделі, проте не обмежують Її.
Claims (1)
- ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ Спосіб одержання оксиду графену, який включає механохімічну обробку суміші графіту та твердого окисника у відсутності агресивних концентрованих кислот у кульовому млині при кімнатній температурі при швидкості обертання 300-600 об./хв. протягом 1-3 год., видалення продуктів відновлення окисника водою або водним розчином неорганічної кислоти та водою, сушіння одержаного наноструктурованого оксиду графіту при температурі 100 с, ультразвукове диспергування сухого наноструктурованого оксиду графіту у воді протягом 0,5-1 год. та видалення крупних твердих частинок з одержаної дисперсії оксиду графену шляхом центрифугування.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| UAU201113006U UA71602U (uk) | 2011-11-04 | 2011-11-04 | Механохімічний спосіб одержання оксиду графену |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| UAU201113006U UA71602U (uk) | 2011-11-04 | 2011-11-04 | Механохімічний спосіб одержання оксиду графену |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| UA71602U true UA71602U (uk) | 2012-07-25 |
Family
ID=50848708
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| UAU201113006U UA71602U (uk) | 2011-11-04 | 2011-11-04 | Механохімічний спосіб одержання оксиду графену |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| UA (1) | UA71602U (uk) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11702341B2 (en) | 2017-03-31 | 2023-07-18 | Arcelormittal | Method for the manufacture of graphene oxide from Kish graphite |
-
2011
- 2011-11-04 UA UAU201113006U patent/UA71602U/uk unknown
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11702341B2 (en) | 2017-03-31 | 2023-07-18 | Arcelormittal | Method for the manufacture of graphene oxide from Kish graphite |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Ansari et al. | Structural and optical properties of BaO nanoparticles synthesized by facile Co-precipitation method | |
| Tripathy et al. | Effect of ZnO nanoparticles aggregation on the toxicity in RAW 264.7 murine macrophage | |
| Martín-Pacheco et al. | Graphene quantum dot–aerogel: From nanoscopic to macroscopic fluorescent materials. sensing polyaromatic compounds in water | |
| Akhavan et al. | Graphene jet nanomotors in remote controllable self-propulsion swimmers in pure water | |
| CN106829944B (zh) | 一种石墨烯复合物、其制备方法和用途 | |
| WO2015109916A1 (zh) | 一种制备石墨烯的方法 | |
| CN105585002B (zh) | 一种利用水油界面大量制备双面石墨烯纳米片的方法 | |
| CN100569868C (zh) | 煤系硬质高岭石纳米剥片方法 | |
| CN103253636A (zh) | 一种高纯度纳米过氧化钙的制备方法 | |
| Liu et al. | Intrinsic Peroxidase‐like Activity of Porous CuO Micro‐/nanostructures with Clean Surface | |
| CN105000626B (zh) | 一种强化压电效应提高有机污染物降解效率的方法及其应用 | |
| JP2012153590A (ja) | 凝集物及び当該凝集物を溶媒に分散してなる分散液 | |
| CN108614023A (zh) | 一种Mxene-磷酸锰复合电极材料的制备及应用 | |
| Melezhik et al. | Mechanochemical synthesis of graphene nanoplatelets from expanded graphite compound | |
| EP2890633B1 (en) | Nanostructured carbon-based material | |
| JP6563226B2 (ja) | 薄片状カーボンの製造方法 | |
| JP2017145288A (ja) | フラーレンとγ−シクロデキストリンの水溶性複合体及びその製造方法 | |
| KR20160063527A (ko) | 폭발형 나노다이아몬드의 분리 방법 | |
| Kumar et al. | Ball mill-induced piezocatalysis assessment for dye degradation using BiVO4 | |
| UA71602U (uk) | Механохімічний спосіб одержання оксиду графену | |
| Siva et al. | Heterostructured Au@ Pt/Nb2C-MXene nanocomposite as a colorimetric sensor with peroxidase-like activity for reactive oxygen species of H2O2 | |
| CN107140632A (zh) | 一种机械强度高的大尺寸氧化石墨烯片层的制备方法 | |
| Deshmukh et al. | One-Step Green Production of Biocompatible Functionalized Few-Layer Graphene/Boron Nitride Nanosheet Hybrids Using Tannic Acid-Based Liquid-Phase Exfoliation | |
| Shi et al. | Preparation and structure characterization of carboxymethyl corn starch under ultrasonic irradiation | |
| CN108455570B (zh) | 功能化短碳纳米管的制备方法、功能化短碳纳米管及其应用 |