超聲波法廣泛用於剝離二維（2D）範德瓦爾斯層狀材料（比如石墨烯）。其基本機制很難解釋，往往被忽視，超聲波這一策略導致低剝落率，低的合成產量和片尺寸分布不均勻，因此通過超聲剝離獲得石墨烯這一方式缺少經濟可行性。這裡，我們在超聲波處理過程中，通過優化慣性空化劑量在三小時內可實現高達18％的數層石墨烯產率。我們證明了超聲空化優先剝離較大的薄片，這與石墨烯剝離速率和薄片維度有很大關係，因此可以通過慣性空化劑量來進行調控。此外，超聲空化優先剝離較大的薄片的話，這導致剝落速率隨著超聲時間增加而減小。這種方法的未來發展方向應該會引導開發基於2D範德瓦爾斯層狀納米材料的高容量液流電池產生。
Figure 1. （a） 空化氣泡的生長和坍塌響應於施加的聲場和相關的壓力波示意圖， （b） 國家物理實驗室的17-升多頻率空化容器（周圍有傳感器）的光學照片，（c）產生於穩定和慣性空化的空化信號頻譜，（d）Ecav和石墨烯產率與前置放大器電壓的函數關係。
Figure 2.（a）石墨烯產率與ICD的函數關係，插圖為ICD的平方根，（b）石墨烯剝離速率與ICD的平方根的函數關係，（c）石墨烯長度和（d）厚度分布的對數正態分布曲線。
Figure 3.石墨烯的平均（a）長度和（b）厚度與ICD的函數關係，石墨烯平均（c）長度和（d）厚度與其產率的函數關係，石墨烯剝離速率與（e）平均石墨烯長度和（f）石墨烯厚度的函數關係。
Figure 4. （a）ICD範圍內極大值和極小值時產生的石墨烯的標準化Raman譜，（b）ID/IG比例與ICD平方根的函數關係。
該研究工作由英國國立物理研究所Piers Turner課題組於2019年發表在Scientific Reports期刊上。原文：Controlled sonication as a Route to in-situ Graphene Flake size Control（https://doi.org/10.1038/s41598-019-45059-5）