石墨烯分散液是将石墨烯通过特殊处理方法,使其均匀分散在液体介质中形成的稳定体系。液体介质可以是水、有机溶剂等,为了提高石墨烯在液体中的分散稳定性,通常还会加入表面活性剂等添加剂。石墨烯分散液一般应用材料科学领域:用于制备石墨烯复合材料,如与高分子材料混合可制备出高性能材料,具有良好的耐磨性、硬度和模量。表面涂料领域:用作表面涂料的添加剂,可改善涂层的性能,如提高涂层的耐磨性和机械强度,还可用于制备导电涂料和防腐涂料等。生物医学领域:具有较好的生物相容性和生物活性,可制备生物传感器用于检测生物分子,还可作为药物控释材料,调节药物的释放速率和时间。
以下是几个那艾仪器喷雾干燥机制备石墨烯分散液的案例:
案例一:半导体、电池材料等行业对高性能石墨烯材料需求增长,传统干燥方式存在效率低、易使石墨烯团聚等问题。
过程:采用自主研发的超高速离心雾化器,配备高精度无刷直流电机和智能变频调速控制器,转盘圆周速度稳定控制在 230 米 / 秒以上。创新设计特殊导流槽雾化盘,使石墨烯前驱体溶液分布均匀,雾滴粒径细小、均一。干燥室运用计算机流体力学模拟技术,设计三维立体式导流板,使热空气形成均匀、稳定气流场。此外,还引入微波辅助加热和红外加热技术,基于机器学习算法实现智能化干燥过程控制。
结果:在半导体行业,用该设备干燥的石墨烯材料制备出的晶体管性能大幅提升;在电池材料领域,石墨烯负极材料加快了锂离子电池的充电速度,延长了循环寿命。
案例二:为满足石墨烯在复合材料中应用的需求,需要制备高质量的石墨烯分散液。
过程:将氧化石墨烯溶液作为前驱体,加入适量的表面活性剂以降低表面张力。然后将溶液送入喷雾干燥机,采用离心喷雾方式,控制喷雾速度、干燥温度和进气量等参数。通过调整这些参数,使氧化石墨烯溶液在雾化后迅速干燥,形成石墨烯粉末或颗粒,同时保持其结构和性能的稳定性。
结果:得到的石墨烯粉末粒度均匀,在后续制备复合材料时,能够均匀地分散在基体材料中,有效提高了复合材料的力学性能和导电性能。
案例三:某企业的石墨烯水分散液制备
过程:以天然鳞片石墨为原料,通过氧化、超声剥离等方法制备出氧化石墨烯水分散液。将该分散液加入喷雾干燥机中,设置合适的进风温度、出风温度和物料流量。在喷雾干燥过程中,水分迅速蒸发,氧化石墨烯形成细小的颗粒。然后对这些颗粒进行还原处理,得到石墨烯水分散液。
结果:制备出的石墨烯水分散液具有良好的稳定性和分散性,可直接添加到水性涂料中,提高了涂料的防腐性能和导电性能,满足了市场对高性能水性涂料的需求。
喷雾干燥是以单一工序将溶液、乳浊液、悬浮液和浆状物料瞬间干燥成粉状或颗粒状产品。工艺过程简单、干燥温和特别适合热敏性物料,还可以快速工业化放大生产。那艾实验仪器的试验中心配备了6台功能各异的喷雾干燥造粒试验机以及专业的试验人员,能基本满足客户在粉体样品的制取及干燥特性的确认等方面的需求,为喷雾干燥工艺研究提供可靠的依据。诚挚欢迎广大新老客户前来试验、洽谈。