Z近很多朋友咨詢欣諭凍干,說石墨烯水凝膠,然后先預(yù)凍成冰,再放到石墨烯凍干機(jī)里,但是在冰被凍干的過程中,露出的水凝膠就破碎成了粉狀,Z后只得到了一點(diǎn)點(diǎn)粉末,那么這是什么原因呢?又怎么樣才能凍干之后就得到了三維的石墨烯。
欣諭凍干總結(jié)眾多使用欣諭冷凍干燥機(jī)的客戶石墨烯凍干的經(jīng)驗(yàn),希望給到各位石墨烯科研者一些幫助
1,還原程度高,導(dǎo)致石墨烯片之間相互作用很弱,無法維持形狀,片狀的石墨烯靠分子間作用力結(jié)合,這種作用力本身較弱,而且石墨烯的還原程度很高,很難不經(jīng)過化學(xué)變化形成穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。可以考慮加入交聯(lián)劑(列如氯化鈣、氯化鎂),或者加少于pva試試(切記少量);
2,試著提高氧化石墨烯濃度試試,你可以試試將濃度提高到 2mg/ml 或更高試一下。另外水熱反應(yīng)填充度稍微高一點(diǎn),70%-80%應(yīng)該會好一點(diǎn)。另外用欣諭凍干機(jī)深冷的冷井預(yù)凍之后再凍干,這樣應(yīng)該能夠保證做出來的是純的石墨烯泡沫,這樣形成的冰晶會小些(目前**有定制-120度的深冷凍干機(jī))當(dāng)然預(yù)凍一般也可以用液氮或者欣諭低溫冰箱(零下86度左右,月底越好,目前欣諭公司有-165度以下超低溫冰箱);溫度較高那就不是凍干了,是根本得不到三維石墨烯,因?yàn)槟阌盟疅岱ㄟ€原氧化石墨烯后,得到的是多孔的石墨烯水凝膠,孔內(nèi)含有大量的水,如果你凍干的溫度較高,那么水凝華成的冰晶尺寸較大,升華的過程中可能會使多孔結(jié)構(gòu)坍塌,凍干的溫度越低,那么形成的冰晶尺寸越小,越不容易造成坍塌,另外,也與氧化石墨烯的氧化程度(氧化要充分)和分散在水中的濃度有關(guān)(一般≥1.5mg/mL)。
3,還有可能是石墨烯片之間的crosslink不足,可以提高GO的氧化程度試下;
4,另外也可能真空度達(dá)不到,有可能干凝膠不會直接升華成為氣凝膠而是先變成液體,再變成氣體導(dǎo)致結(jié)構(gòu)坍塌,那就要檢查下真空系統(tǒng)是否有泄漏,因?yàn)楹芏鄷r候,使用時候沒注意真空管和真空泵的鏈接是否緊密,還有門有沒關(guān)緊(欣諭中試機(jī)以上)玻璃罩沒有和密封圈接觸好(欣諭實(shí)驗(yàn)型凍干機(jī)),另外真空泵油是否雜質(zhì)多了,大家都知道石墨烯很容易進(jìn)入泵體,引起真空泵油污染,然后真空度不行,嚴(yán)重的會引起真空泵卡軸,然后燒壞,所以后期我們都建議石墨烯客戶配備欣諭凍干機(jī)專用的過濾裝置,這樣防止石墨烯等物料進(jìn)入泵體。
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