一种微波耦合超声一步法制备石墨烯纳米流体的方法技术

本发明专利技术公开了一种微波耦合超声一步法制备石墨烯纳米流体的方法，将石墨烯前驱体浸入溶剂中预混得到混合物，然后将混合物置于具有超声功能的微波反应器中，进行微波加热液相剥离得到石墨烯颗粒的悬浮液，调节合适的pH并在间歇的超声波空化效应的作用下进一步促进颗粒分散得到稳定的石墨烯纳米流体。本发明专利技术不仅剥离石墨烯效果好，制备过程中避免了化学还原剂的使用，而且缩短了整个石墨烯纳米流体的制备周期，效率高、节约能源、操作简单、绿色无污染，更符合双碳背景下的环保要求。更符合双碳背景下的环保要求。更符合双碳背景下的环保要求。

【技术实现步骤摘要】
一种微波耦合超声一步法制备石墨烯纳米流体的方法


[0001]本专利技术涉及纳米流体
，具体涉及一种微波耦合超声一步法制备石墨烯纳米流体的方法。

技术介绍

[0002]纳米流体是一种包含纳米粒子复杂多相体系的胶体悬浮液，是近20年逐渐开发起来的一种新型功能流体，具有高传热、高传质、强润滑特性，能有效强化多相流之间发生的化学反应及传递过程。相较于传统的纯液体换热工质更有望满足高传热强度和微通道散热等特殊环境下的传热与冷却需求，如高温超导体的冷却、强激光镜冷却、大功率电子元件散热等。对于提高热交换系统的经济性、可靠性和小型化有重要的意义，已成为各国科学家高度关注的前沿科技领域。此外，体系所含纳米粒子还具有独特的热、光、电、磁等性质使其在航空航天、能源动力、机械电子、核能系统、生物医学等领域具有十分广阔的应用前景和潜在的经济价值，被称为“未来的冷却散热技术”。
[0003]石墨烯的热导率极高，具有优异的导热性能。此外，石墨烯还具有超高的力学强度、特殊的低维层状结构、较大的比表面积、良好的摩擦学性能以及化学惰性等特性。石墨烯粉末的热导率显著本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种微波耦合超声一步法制备石墨烯纳米流体的方法，其特征在于：将石墨烯前驱体浸入溶剂中预混得到混合物，然后将混合物置于具有超声功能的微波反应器中，进行微波加热液相剥离得到石墨烯颗粒的悬浮液，调节合适的pH并在间歇的超声波空化效应的作用下进一步促进颗粒分散得到稳定的石墨烯纳米流体。2.根据权利要求1所述的微波耦合超声一步法制备石墨烯纳米流体的方法，其特征在于具体步骤如下：（1）将石墨烯前驱体浸入溶剂中预混，得到混合物；（2）将步骤（1）所得混合物置于具有超声功能的微波反应器中，在300
‑
2000W的功率条件下进行微波加热液相剥离石墨烯90s
‑
60min后关闭微波，等冷却至室温得到石墨烯颗粒的悬浮液；（3）采用pH调节剂调节步骤（2）所得石墨烯颗粒悬浮液，开启超声模式，超声工作频率为20~40kHz，超声处理时温度控制在50℃以下，超声时间为10min~2h，超声时采用每隔10min~30min间歇3min~10min的模式进行，最终得到稳定的石墨烯纳米流体。3.根据权利要求2所述的微波耦合超声一步法制备石墨烯纳米流体的方法，其特征在于步骤（1）中，所述石墨烯前驱体为石墨烯氧化物、膨胀石墨、天然石墨碳基材料中的一种，前驱体与溶剂预混得到的混合物中前驱体的浓度为0.1~50...

【专利技术属性】
技术研发人员：成尚元，郭舒伟，祁贵生，
申请(专利权)人：中北大学，
类型：发明
国别省市：