具有可控片状分布的石墨烯纳米流体合成

该方法采用去角质工艺和离心工艺，分别控制所画悬浮液尺寸分布的下限和上限。该方法的主要优点是，通过调整去角质步和离心步法的工艺参数，可以控制最终尺寸分布。在干燥、清洁、平底的烧瓶中，加入20克PVA，然后加入1000毫升蒸馏水。

轻轻旋转烧瓶，直到 PVA 完全溶解。然后将 50 克石墨粉末添加到平底烧瓶中，轻轻旋转烧瓶，直到石墨粉末完全分散在悬浮液中。将产生的悬浮液的 500 毫升转移到 500 毫升烧杯中。

将烧杯放在剪切搅拌机下，将烧杯放在搅拌容器中心附近，以防止形成涡流。将混合头降至最低位置，从基平面降至 30 毫米。接下来，准备一个水浴，将5000毫升的烧杯装满室温水，并在浴缸中放置500毫升烧杯。

启动搅拌机，并逐渐将转速提高至 4，500 rpm。以此速度混合 120 分钟。每30分钟换一次水。

在不同持续时间内执行此去角质步骤五次。混合时间决定了石墨烯纳米片的横向尺寸限制。收集每个去角质步骤后产生的 500 毫升悬浮液。

将每个悬浮液与分离时间标记，并在 140 次 g 下将收集的悬架离心机 45 分钟。要去除未离去的石墨，请使用移液器从每个离心管中收集上经剂的80%，以进一步离心。将上经式悬浮液从最后一个离心步骤中离以 8，951 次 g 离心 45 分钟。

在离心管中收集上半占 50% 的上一代，并给样品贴上编号标签。然后，回收离心管底部的沉积物，将先前准备的PVA水试剂的50毫升加入沉淀物中，用手大力摇动管，直到沉淀物在悬浮液中充分分散。将悬架在 8，951 次 g 下离心 45 分钟。

收集上部 80%以进行进一步测量。以四种不同的离心速度对颗粒重复四次离心步骤。离心速度决定了石墨烯纳米片的上部横向尺寸限制。

现在，准备紫外线可见光谱。使用以前制备的干燥、清洁的样品单元中的 PVA 水溶液，校准紫外可见光谱仪，将 PVA 水浓度设置为 0%，然后将 PVA 水在离心后重新吸收添加到干燥、清洁的样品单元中，路径长度为 10 毫米，并使用制造商的软件获得读出。单击"获取"按钮获取测量结果图，并保存结果。

接下来，为了确定石墨烯的重量，使用孔径为0.2微米的尼龙膜对样品悬浮液进行真空过滤。获得膜膜，用约200毫升的水洗入烧杯。重复洗涤三次，直到所有的固体被洗离膜。

使用高精度微平衡确定洗涤水量，以获得固体的重量。同样，使用孔径为 0.2 微米的尼龙膜进行真空过滤水悬浮液。获得膜，并在室温下干燥超过12小时。

随后，用200毫升的去维化水将薄膜冲洗到烧杯中。如果所需浓度低于每毫升一毫克的生产速率，则加入准备好的PVA水溶液以获得所需的浓度。如果所需浓度高于1%，在烘干机的真空下干燥脱化水24小时，以获得石墨烯纳米板。

在此协议中，各种薄片尺寸分布的紫外可见度测量显示波长为270纳米的光谱吸收峰值，表明石墨烯片的证据。不同浓度的悬架具有不同的660纳米吸收。拉曼光谱的D波段和2D波段决定了石墨烯纳米片的薄片厚度。

拉曼光谱的D波段与石墨烯sp3碳原子有关，区分初始石墨和石墨烯纳米片。低 D 波段强度表示无缺陷石墨烯纳米板。使用不同的离心速度准备的悬架观察到了独特的尺寸分布。

透射电子显微镜和扫描电子显微镜均表明石墨烯的产生，去角质是成功的。然而，离心步骤只对平均直径大于1000纳米的纳米粒子起作用。应预先确定大小分布与离心速度的上限之间的关系。

由于尺寸与建议的方法不一样，因此在中心某些连接、对流和传输应用等条件下，可以操纵传热效率。PVA聚合物对人体有害。应使用面罩和手套来保护操作员。