介紹
超聲波石墨烯分散又稱超聲波石墨烯剝離法，採用氧化石墨還原法，配合超聲波振動可有效提高氧化石墨層間距，層間距較大的氧化石墨不僅有利於其他分子、原子等層間插入形成氧化石墨插層複合材料，而且容易被剝離成單層氧化石墨， 為進一步製備單層石墨烯奠定了基礎。
原則
超聲波石墨烯分散裝置利用超聲波的空化作用來分散團聚的顆粒。 它涉及將所需的顆粒懸浮液（液體）放入超強聲場中，並用適當的超聲波振幅對其進行處理。 在空化效應、高溫、高壓、微流控、強振動等附加作用下，分子間距離會不斷增大，最終導致分子碎裂，形成單一分子結構。 本品對奈米材料（如碳奈米管、石墨烯、二氧化矽等）的分散特別有效。
目的
自然界中石墨材料種類繁多，厚度為1公釐的石墨含有約300萬層石墨烯。 單層石墨稱為石墨烯，該物質不以游離狀態存在，全部以石墨片的形式與多層石墨烯層狀。 由於石墨片的層間力較弱，可以通過外力逐層剝離，從而得到厚度只有乙個碳原子的單層石墨烯。
常用的分散方法及其缺點
1.微機械剝離法
石墨烯薄片用膠帶直接從較大的晶體上剝離，一遍又一遍地重複該過程。
使用與膨脹或有缺陷的熱解石墨摩擦的材料，塊狀石墨的表面產生含有單層石墨烯的絮狀晶體。
缺點：石墨烯收率低、面積小、尺寸難以精確控制、效率低，不能大規模製備。
2.化學氣相沉積
將一種或多種含碳氣態物質（通常為低碳有機氣體）通入真空反應器，在高溫下分解碳化含碳氣體（通常為低碳有機氣體），並在基板表面生長碳元素的過程。
缺點：石墨烯的六方蜂窩晶體結構不能完全石墨化，質量不如微電腦剝離法，成本高、裝置要求苛刻限制了石墨烯的大規模製備，需要新增催化劑來降低石墨烯的純度。
3.晶體外延取向生長方法
一種是通過加熱單晶6H-SiC來去除Si，從而在SiC晶體表面生長石墨烯外延。 石墨烯與Si層接觸，這種石墨烯的導電性受襯底的影響;另一種是利用金屬單晶中的微量碳成分，通過在超高真空下的高溫退火，使金屬中的碳元素析出石墨烯在金屬單晶表面。
缺點：石墨烯薄膜厚度不均勻，難以控制，生成的石墨烯緊緊粘附在基體上，難以剝離，會影響石墨烯的特性。 同時，需要在極其苛刻、裝置要求高的超真空高溫條件下生長，無法實現石墨烯的規模化、可控化製備。
4.氧化石墨還原法
氧化石墨烯一般由石墨經強酸氧化而得。 製備氧化石墨的方法主要有三種：Brodie、Staudenmaier和Hummers，其中新增了超聲輔助石墨烯分散體。
特徵：石墨烯分散悍馬法：方法簡單，時間短，處理量大，安全無汙染，是目前應用最廣泛的一種。
超聲波石墨烯分散體的優點
超聲波石墨烯分散系統採用超聲波輔助悍馬法製備氧化石墨烯，以液體為介質，在液體中加入高頻超聲振動。 由於超聲波是一種機械波，它不會被分子吸收，從而在傳播過程中引起分子的振動運動。 空化效應下，即分子間在高溫、高壓、微流控、強振動等附加作用下，由於振動而增加平均距離，最終導致分子碎裂。 氧化石墨的層間距可以更有效地增加，並且隨著超聲功率的增加，得到的氧化石墨的層間距呈膨脹趨勢。
超聲波釋放的瞬時壓力破壞了石墨烯層之間的范德華力，使石墨烯更難聚集在一起。 大層間距的氧化石墨不僅有利於通過插入其他分子和原子層來形成氧化石墨插層複合材料，而且容易剝離成單層氧化石墨，為進一步製備單層石墨烯奠定了基礎。