利用Genizer微射流高壓均質(zhì)機制得單層石墨烯
機械法進行石墨烯剝離，相比其他化學方法制備的石墨烯具有更少的缺陷，結(jié)構(gòu)也較為完整。本文將簡介微射流高壓均質(zhì)法在石墨烯制備中的應用。
主要儀器與原料
美國Genizer微射流高壓均質(zhì)機；客戶寄來的石墨原料樣品
預實驗步驟與結(jié)果
1）分裝混勻后的原料樣品2份至2只樣品瓶中，每份20ml；
2）選用安裝F140Y-RT金剛石交互容腔，并連接微射流高壓均質(zhì)機與實時冷卻系統(tǒng)；
3）對照組不做處理，實驗組20,000psi均質(zhì)反應10次；
4）處理后樣品與對照組外觀觀察
圖1 均質(zhì)處理前（左），微射流高壓均質(zhì)處理后（右）
微射流高壓均質(zhì)處理后的樣品像安慕希酸奶的狀態(tài)，流動性低，粘度大，右燒杯可見牢固掛杯口的1滴樣品。處理后樣品體積變大，相同反應次數(shù)下，反應壓力越大樣品體積膨脹越大。另外樣品傾斜觀測，對照組流動性大，實驗組傾斜后掛壁嚴重。
5）樣品微觀形態(tài)觀察
圖2 客戶返回的電鏡檢測結(jié)果（少層石墨烯）
微射流高壓均質(zhì)原理
1）微射流高壓均質(zhì)機由動力單元和均質(zhì)核心（金剛石交互容腔）組成。
圖3 微射流高壓均質(zhì)機（紅圈：動力單元、觸控屏，藍圈：金剛石交互容腔）
2）本實驗微射流高壓均質(zhì)技術核心在于微射流高壓均質(zhì)機的金剛石交互容腔
圖4 單通道溫控型金剛石交互容腔實物（左），內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖（右）
圖5 微射流高壓均質(zhì)原理示意圖
Y型金剛石交互容腔具有固定的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，石墨液體經(jīng)過加壓后，經(jīng)過百微米級的孔道形成超音速射流（可達1000m/s-1500m/s），在Y型金剛石交互容腔內(nèi)部產(chǎn)生劇烈的剪切、碰撞、空穴以及對射作用（與單流道不同的是，雙股射流對射瞬間相對速度加倍，產(chǎn)生對射爆炸效應）。對射流的應用，充分利用物料間的相互碰撞，大大降低了物料對交互容腔腔體的磨損、剪切，延長了腔體試用壽命；微射流高壓均質(zhì)技術集合了微射流、撞擊流和傳統(tǒng)高壓均質(zhì)技術的優(yōu)勢于一體，具有更高的均質(zhì)效率。
中科院系統(tǒng)的用戶已成功利用Genizer微射流高壓均質(zhì)機制得單層石墨烯。蘇州微流納米供應實驗到生產(chǎn)型微射流高壓均質(zhì)機，通過金剛石交互容腔通道數(shù)的增加，可以實現(xiàn)高效且重現(xiàn)性極高的放大生產(chǎn)。歡迎對比設備處理效果，一切以效果為導向。如有技術探討或儀器試用需求，請聯(lián)系！
