
纳米是一种度量单位,1nm为百万分之一毫米,即l毫微米,也就是十亿分之一米,一个原子约为01nm。纳米材料是一种全新的超微固体材料,它是由纳米微粒构成,其中纳米颗粒的尺寸为l~100nm。纳米技术就是在100nm以下的微小结构上对物质和材料进行研究处理,即用单个原子、分子制造物质的科学技。
纳米微粒是由数目较少的原子和分子组成的原子群或分子群,其占很大比例的表面原于是既无长程序又无短程序的非晶层:而在粒子内部,存在结晶完好的周期性排布的原子,不过其结构与晶体样品的完全长程序结构不同。正是纳米微粒的这种特殊结构,导致了纳米微粒奇异的表面效应、小尺寸效应、量子尺寸效应、量子隧道效应,并由此产生许多纳米材料与常规材料不同的物理、化学特性。
机械搅拌分散是最简单的物理分散方法,它主要借助外界的撞击力、剪切力等机械能,使纳米粒子在介质中进行充分分散的形式。机械分散的必要条件便是机械力要大于微纳米粒子间的粘着力。
超声波分散是把需要处理的颗粒悬浮至于超声场中,然后选用合适的功率和频率的超声波在恰当的时间内进行处理,它是一种高强度的分散手段,通常应用于难以分散的某一固 —液或者液—液的体系中。
干燥分散是一种简单易行的分散方法。在潮湿的环境中,纳米粉体件的液桥是纳米粉体团聚的原因,液桥力通常是分子力的10倍以上,因此,要进行纳米颗粒的分散,就是要通过加温进行干燥处理,破坏纳米粉体之间的液桥力,使颗粒分散均匀。
高压均质机主要由高压均质腔和增压机构构成。高压均质腔的内部具有特别设计的几何形状,在增压机构的作用下,高压溶液快速的通过均质腔,物料会同时受到高速剪切、高频震荡、空穴现象和对流撞击等机械力作用和相应的热效应,由此引发的机械力及化学[1]效应可诱导物料大分子的物理、化学及结构性质发生变化,最终达到均质的效果。
利用纳米微粒表面同处理剂之间进行的化学反应,来改变纳米微粒表面的状态和结构,实现表面改性的目的,这被称为纳米微粒的表面化学装饰,大致可以分为表面直接改性法、酯化反应和偶联剂法三种。
主要是通过使用分散机来吸附改变粒子间表面的电荷分布,产生空间违章稳定和静电稳定的作用来达到分散的效果。常用的机制主要有:空间违章稳定机制、点空间违章分散机和静电稳定机制。
利用高压流体在高速流动中产生的巨大剪切力和和流体碰撞产生的冲击压力快速剥离石墨,同时利用流体的高速流动,实现了石墨的逐层剥离,防止机械剪切力对石墨烯晶体结构的破坏,使制备的石墨烯晶格缺陷小、产品质量高,实现了高剪切机械条件下规模化生产高质量少层石墨烯。本发明方法制备的石墨烯产率高,层数在十层以内,结构缺陷小,分散性好,实现了快速、高效制备高质量石墨烯,大幅度降低了高质量石墨烯的生产成本,制备过程绿色环保,具有显著的市场价值。