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용매와 분산제의 종류에 따른 그래핀의 분산 거동
Dispersion Behavior of Graphene with Different Solvents and Surfactants 원문보기

접착 및 계면 = Journal of adhesion and interface, v.20 no.2, 2019년, pp.53 - 60  

(경북대학교 공과대학 응용화학과) ,  이향무 (경북대학교 공과대학 응용화학과) ,  정인우 (경북대학교 공과대학 응용화학과)

초록
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여러 종류의 용매와 상용화되어 있는 비공유결합성 분산제들을 이용하여 안정한 그래핀 분산액을 제조 하였다. 분산액은 3시간의 초음파 처리를 통하여 제조 되었으며, NMP 용매에서는 Tween 계열과 Span 계열과 Pluronic 계열의 분산제가 안정한 그래핀 분산액을 형성하였다. 또한 에탄올 용매에서는 질소를 포함한 분산제 종류가 안정한 분산액을 형성하였으며, 물과 dichloromethane에서는 모든 분산제에 대하여 대체로 불안정하였지만 poly(4-vinyl pyridine)과 sodium dodecyl sulfonate를 사용한 경우 일부 안정한 분산액을 형성 하였다. 또한 Poly(4-vinyl pyridine), poly(vinyl pyrrolidone), poly(2-(dimethylamino)ethyl methacrylate)를 이용하여 더 큰 용량의 그래핀 분산액을 제조하였다. 본 연구는 그래핀의 분산을 위한 여러 용매 및 분산제에 대한 기준을 제공할 수 있을 것으로 기대된다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

Stable graphene dispersions in various organic solvents and in water were achieved via noncovalent functionalization of graphene surfaces using different types of commercially available surfactants. Stable dispersions were obtained in short time sonication, 3 h. In NMP, graphene with Tween and Span ...

주제어

#graphene dispersion   #surfactants   #dispersion behavior  

표/그림 (8)

AI 본문요약
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제안 방법

  • As our earlier reports suggest, polymers with nitrogen substituents lead to stable dispersions. In addition to PVP and PVPyr surfactants, aliphatic DMA homopolymer was synthesized and their graphene dispersion stability was analyzed. Rather than considering surface tension of solvent and the Hansen and Hildebrand parameters, we considered involvement of functional atoms from surfactants with graphene surfaces to explain the reason of dispersion stability.
  • PVPyr, DMA, and PVP surfactants were completely decomposed at 450°C, 510°C, and 570°C, respectively. The amount of surfactant in the graphene composites was calculated by considering the difference between the decomposition temperature of the graphene composites and that of graphene. The amounts of PVP, DMA, and PVPyr were calculated as 51.

대상 데이터

  • Stable graphene dispersions were prepared in different solvents by using commercially available surfactants and their long-term dispersion stability was studied. For this, fourteen surfactants, Span 20, Span 60, Span 85, Tween 20, Tween 60, Tween 85, P-123, F-127, F-108, Triton X-100, NaC, SDBS, SDS, PVP, PVPyr, and DMA were employed. Five different solvents, DCM, NMP, IPA, EtOH, and water were used to study the stability of the graphene dispersions.
  • To prepare DMA polymer, 2-(dimethylamino)ethyl methacrylate was purchased from Sigma (South Korea). Pluronic, F-127, and F-108 were obtained from BASF (Germany). 2,2’-Azobisisobutyronitrile (AIBN) was purchased from Junsei (S.
  • Span 20, Tween 20, TritonX-100, and poly(vinyl pyrrolidone) (PVPyr) were purchased from Daejung (South Korea). Tween 85, Pluronic P-123, sodium dodecyl benzene sulfonate (SDBS), sodium dodecyl sulfate (SDS), and poly(4-vinyl pyridine) (PVP) were obtained from Sigma (USA).
  • Span 85 was obtained from TCI Chemicals (Japan). Span 60 and sodium cholate (NaC) were purchased from Samchun and Hanawa Chemicals (South Korea), respectively. To prepare DMA polymer, 2-(dimethylamino)ethyl methacrylate was purchased from Sigma (South Korea).
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