Информация о статье

Название статьи

Влияние природы дисперсионной среды на термодинамические параметры эксфолиации природного графита для получения графеновых препаратов

Авторы

Е. Данилов 1, В. Самойлов 2

Выпуск

1 (2023)

Ключевые слова

графен, эксфолиация, обработка ультразвуком, электропроводящие суспензии, термодинамика смешения, поверхностная энергия, свободная энергия, графит, этиленгликоль.

Аннотация

На основе экспериментальных данных по краевым углам смачивания пленок малослойных графеновых частиц, полученных методом прямой жидкофазной эксфолиации, рассчитано значение их поверхностной энергии. Расчет свободных энергий смешения проведен прямым методом из данных по поверхностным натяжениям различных дисперсионных сред и их температурным коэффициентам, а также с использованием параметров Хансена для нахождения констант Флори–Хаггинса. Несмотря на количественные отличия в полученных значениях свободных энергий смешения, рассчитанных различными методами, принципиально показано, что дисперсные системы на основе малослойных графеновых частиц являются лиофобными, причем значения свободных энергий смешения для этиленгликоля, диэтиленгликоля и N-метилпирролидона оказались близкими и принципиально более низкими по сравнению с водой. Для суспензий в этиленгликоле проведена оценка структуры получаемых препаратов методами просвечивающей электронной микроскопии и спектроскопии комбинационного рассеяния. Показана перспективность использования многоатомных спиртов в качестве среды для проведения диспергирования и эксфолиации природного графита с получением графеновых препаратов с точки зрения структуры получаемых частиц, смачивания и высокой способности к стабилизации свободной поверхности графена при низких значениях свободной энергии смешения. Вычисленные значения термодинамических функций могут быть использованы при разработке новых методов получения графена, основанных на непосредственном расслоении и стабилизации получаемой свободной поверхности.

Как цитировать статью

Danilov EA, Samoilov VM. Influence of dispersion medium on thermodynamic parameters of natural graphite exfoliation for manufacturing graphene-based suspensions. Journal of Advanced Materials and Technologies. 2023;8(1):021-029. DOI: 10.17277/jamt.2023.01.pp.021-029

Скачать PDF

(всего загрузок:92)

DOI:

https://doi.org/10.17277/jamt.2023.01.pp.021-029

🗏

021-029

Просмотров:

70