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환원제로서 구아니딘 하이드로 클로라이드를 사용한 그래 핀 제조 2018-09-07 16:33:24

염산 구아니딘살충제, 염료 및 기타 유기 화합물의 중간체로 자주 사용되며 설폰 아미드 및 엽산의 중요한 원료입니다. 그것은 세포로부터 총 rna의 추출에 강한 변성제로 사용될 수 있으며 단백질의 변성 및 착화에 사용됩니다. 합성 섬유 용 대전 방지제로서 사용할 수있다. 또한, 그것은 또한 그라 핀을 제조하기위한 환원제로서 사용될 수있다.


그래 핀 (graphene)은 원자 두께가 한 층 밖에없는 탄소 원자로 구성된 2 차원 결정입니다. 높은 강도와 ​​인성을 지닌 초박형 소재입니다. 그것은 강철보다 200 배 더 큰 큰 파괴 강도를 가지고 있습니다. 그것은 20 %의 연신 범위와 뛰어난 전기 전도성을 가지고 있습니다.


graphene은 고유 한 양자 효과와 우수한 전기적, 열적 및 기계적 특성으로 인해 나노 전자 장치 및 집적 회로, 유연 전자 장치, 초 고감도 센서 장치 및 기타 새로운 전자 장치, 복합 재료, 태양 전지, 슈퍼 커패시터 , 수소 저장 물질 등


기존의 준비 방법


현재, 그라 핀의 제조 방법은 주로 물리적 기계적 스트립 핑법, 증착법 및 화학적 방법을 포함한다. 기계적 방법은 마이크로 기계적 스트리핑 방법, 에피 택셜 성장 방법 및 가열을 포함한다. 큰 면적과 균일 한 두께의 그라 핀을 제조하는 것이 어렵다.


물리적 방법에 비해 그라 핀 제조를위한 화학적 방법이 고 수율이다. 그것은 간단한 제조 방법, 저비용 및 대규모 생산의 장점을 가지며, 따라서 그라 핀을 제조하는 일반적인 방법이된다. 그러나, 산화 환원 그라 핀의 경우, 선택된 환원제는 주로 히드라진 수화물 및 그 유도체, nabh4, p- 페닐 렌 디아민, 황 화합물 등이다. 대부분의 환원제는 독성 및 폭발성이있어 대규모 생산에 도움이되지 않는다 .


그러므로 간단하고, 효율적이며, 저비용이며 환경 친화적 인 방법을 개발할 필요가있다.


연구자들은 염산 구아니딘으로 그래 핀을 제조하는 방법을 개발했다(캐스 50-01-1)환원제로서 [1] :


(1) 산화 그라 핀을 물에 분산시킨 후 세포 파괴 물질로 20 ~ 90 분간 처리 한 후 초음파를 10 ~ 60 분간 지속하여 0.1 ~ 10mg / ml의 농도로 균일하게 분산 된 그라 핀 산화물을 얻는다.
(2) 그라 핀 산화물 분산액에 용해성 고분자 (폴리 비닐 피 롤리 돈, 폴리 아크릴 아미드, 폴리 비닐 알콜, 폴리 비닐 알콜, 폴리에틸렌 글리콜, 히드 록시 메틸 셀룰로오스, 폴리 아크릴산 중 하나)를 첨가하여 초음파 분산 5 ~ 30 분한 후 중합체와 산화 그라 펜의 혼합 용액을 얻는다. 상기 혼합 용액 중의 가용성 고분자의 질량 농도는 0.01 ~ 0.1 mg / ml이고;

(3) 구아니딘 히드로 클로라이드를 상기 혼합 용액에 가하고 구아니딘 히드로 클로라이드와 산화 그라 핀의 질량비가 10 : 1 ~ 100 : 1이되도록 알칼리 용액 (10 % ~ 28 % 수산화 암모늄, 0.1 ~ 5mol / , 0.1 ~ 5mol / l 코우액)로 pH를 8 ~ 12로 조정하고, 오일 배스 (60 ~ 100 ℃)를 저어 준다. 반응 시간은 1 ~ 5 시간이다. 수용성 그라 핀은 원심 분리 및 세척에 의해 수득된다.


상기 제조 방법은 간단한 제조 공정, 낮은 장비 요건, 및 대량의 그래 펜 제조가 용이하다는 이점을 갖는다. 가용성 고분자 중합체의 존재는 그라 핀의 수용성을 크게 향상시키고, 그라 핀 필름의 추가 제조에 또한 유리하다. 구아니딘 하이드로 클로라이드 (구 아니 디늄 클로라이드)은 수용액에 안정하게 분산 될 수있는 그라 핀을 제조하기위한 환원제로 사용될 수 있으며, 제조 된 그래 핀은 센서 및 전기 장치를 구성하는데 사용될 수있다.


참고


[1] ma qi, 노래 jinping, guo yong, 그 외 여러분. 환원제로서 구아니딘 히드로 클로라이드로 그래 펜을 제조하는 방법. cn104261393b, 2016 년 6 월 29 일



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