二维材料分散液制备与质量控制

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二维材料概述

石墨烯、过渡金属硫族化合物、黑磷等常见二维材料的结构与特性。

分散液制备基础

液相剥离法的原理、溶剂选择策略（表面张力、Hansen溶解度参数）。

液相剥离溶剂

超声辅助剥离

超声功率、频率、时间对剥离效率与片层质量的影响。

剪切力辅助剥离

高剪切均质机、微流控设备的原理与操作参数优化。

剪切微流控

电化学剥离

电解液选择、电压控制、剥离机理与产物特性。

电化学电解液

表面活性剂辅助分散

常用表面活性剂类型（SDS、SDBS、胆酸钠）、作用机理与浓度优化。

表面活性剂SDS

聚合物辅助分散

PVP、PVA等聚合物稳定剂的选择与浓度效应。

溶剂交换与纯化

离心分离、透析、超滤等纯化方法及其对分散液质量的影响。

浓度测定方法

紫外-可见分光光度法（Beer-Lambert定律）、热重分析。

片层尺寸与厚度表征 · AFM

原子力显微镜（AFM）的原理、样品制备与数据分析。

片层尺寸与厚度表征 · TEM/SEM

透射电子显微镜（TEM）与扫描电子显微镜（SEM）的应用。

晶体结构与缺陷分析 · 拉曼

拉曼光谱在石墨烯、TMDs等材料表征中的应用。

晶体结构与缺陷分析 · XRD

X射线衍射（XRD）确定层间距与堆垛方式。

表面化学与官能团分析

X射线光电子能谱（XPS）与傅里叶变换红外光谱（FTIR）。

分散液稳定性评估 · Zeta电位

Zeta电位测量原理、影响因素与稳定性判据。

分散液稳定性评估 · DLS

动态光散射（DLS）测量粒径分布与多分散性指数。

分散液稳定性评估 · 沉降/UV-Vis

沉降实验与紫外-可见光谱追踪浓度变化。

流变学特性

分散液的粘度、剪切稀化行为与触变性测试。

流变触变性

分散液的光学特性

紫外-可见-近红外吸收光谱、光致发光光谱。

吸收光致发光

分散液的电学特性

薄膜电阻率、载流子迁移率的测量方法。

电阻率迁移率

质量控制体系

ISO标准与GMP规范在二维材料分散液生产中的应用。

批次一致性控制

关键质量属性（CQA）的识别与统计过程控制（SPC）。

混合、超声、离心等关键工艺步骤的验证策略。

杂质与污染物控制

金属离子、无定形碳、未剥离块体材料的检测与去除。

长期储存稳定性

温度、光照、氧气对分散液老化的影响。

浓缩与再分散

旋转蒸发、冷冻干燥、再分散工艺优化。

功能化修饰

共价与非共价修饰方法，提升分散液在特定溶剂中的相容性。

共价非共价

应用导向的分散液定制

针对油墨、涂料、复合材料、生物医学等领域的配方调整。

安全与环保

二维材料粉尘的防护、废液处理与绿色制备工艺。

综合案例：小试到中试放大

石墨烯导电油墨分散液的全流程开发——从实验室小试到中试放大。

导电油墨放大