石墨烯分散液是將石墨烯通過特殊處理方法,使其均勻分散在液體介質中形成的穩定體系。液體介質可以是水、有機溶劑等,為了提高石墨烯在液體中的分散穩定性,通常還會加入表面活性劑等添加劑。石墨烯分散液一般應用材料科學領域:用于制備石墨烯復合材料,如與高分子材料混合可制備出高性能材料,具有良好的耐磨性、硬度和模量。表面涂料領域:用作表面涂料的添加劑,可改善涂層的性能,如提高涂層的耐磨性和機械強度,還可用于制備導電涂料和防腐涂料等。生物醫學領域:具有較好的生物相容性和生物活性,可制備生物傳感器用于檢測生物分子,還可作為藥物控釋材料,調節藥物的釋放速率和時間。
以下是幾個那艾儀器噴霧干燥機制備石墨烯分散液的案例:
案例一:半導體、電池材料等行業對高性能石墨烯材料需求增長,傳統干燥方式存在效率低、易使石墨烯團聚等問題。
過程:采用自主研發的超高速離心霧化器,配備高精度無刷直流電機和智能變頻調速控制器,轉盤圓周速度穩定控制在 230 米 / 秒以上。創新設計特殊導流槽霧化盤,使石墨烯前驅體溶液分布均勻,霧滴粒徑細小、均一。干燥室運用計算機流體力學模擬技術,設計三維立體式導流板,使熱空氣形成均勻、穩定氣流場。此外,還引入微波輔助加熱和紅外加熱技術,基于機器學習算法實現智能化干燥過程控制。
結果:在半導體行業,用該設備干燥的石墨烯材料制備出的晶體管性能大幅提升;在電池材料領域,石墨烯負極材料加快了鋰離子電池的充電速度,延長了循環壽命。
案例二:為滿足石墨烯在復合材料中應用的需求,需要制備高質量的石墨烯分散液。
過程:將氧化石墨烯溶液作為前驅體,加入適量的表面活性劑以降低表面張力。然后將溶液送入噴霧干燥機,采用離心噴霧方式,控制噴霧速度、干燥溫度和進氣量等參數。通過調整這些參數,使氧化石墨烯溶液在霧化后迅速干燥,形成石墨烯粉末或顆粒,同時保持其結構和性能的穩定性。
結果:得到的石墨烯粉末粒度均勻,在后續制備復合材料時,能夠均勻地分散在基體材料中,有效提高了復合材料的力學性能和導電性能。
案例三:某企業的石墨烯水分散液制備
過程:以天然鱗片石墨為原料,通過氧化、超聲剝離等方法制備出氧化石墨烯水分散液。將該分散液加入噴霧干燥機中,設置合適的進風溫度、出風溫度和物料流量。在噴霧干燥過程中,水分迅速蒸發,氧化石墨烯形成細小的顆粒。然后對這些顆粒進行還原處理,得到石墨烯水分散液。
結果:制備出的石墨烯水分散液具有良好的穩定性和分散性,可直接添加到水性涂料中,提高了涂料的防腐性能和導電性能,滿足了市場對高性能水性涂料的需求。
噴霧干燥是以單一工序將溶液、乳濁液、懸浮液和漿狀物料瞬間干燥成粉狀或顆粒狀產品。工藝過程簡單、干燥溫和特別適合熱敏性物料,還可以快速工業化放大生產。那艾實驗儀器的試驗中心配備了6臺功能各異的噴霧干燥造粒試驗機以及專業的試驗人員,能基本滿足客戶在粉體樣品的制取及干燥特性的確認等方面的需求,為噴霧干燥工藝研究提供可靠的依據。誠摯歡迎廣大新老客戶前來試驗、洽談。