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石墨烯具有优异的材料性能，例如增强复合材料的强度，并且越来越多地用于复合材料领域。 但是，很难从石墨上剥离单层或几层石墨烯。 传统的氧化还原方法需要非常强的氧化剂和还原剂。 在这种情况下获得的石墨烯通常具有缺陷。
科研工作者考虑将其作为增强体加入到基体材料中以提高基体材料的性能。然而，石墨烯大的比表面积往往使其团聚在一起，不仅降低了自身的吸附能力而且影响石墨烯自身优异性能的发挥，从而影响了石墨烯增强复合材料性能的改进。况且，这种团聚是不可逆的，除非施加外力，如超声和强力搅拌，使其均匀分散。
超声波振动以每秒20,000次的高剪切力克服了范德华力，从而制备出具有高电导率，良好分散性和高浓度的石墨烯。 由于可以控制超声处理工艺，因此不会破坏通过超声分散获得的石墨烯的化学和晶体结构。
优点：
分散效率高；分散的颗粒更细，更均匀；石墨烯高度稳定；节能环保。
应用案例：
生物柴油：在反应过程中增加超声波后，反应速率高20%～60%，酯化反应温度降低30%～60%甲醇用量减少5%～30%同时因为甲醇用量减少，所以甘油分离加快。
中药制取：增大物质分子运动频率和速度，增加溶剂穿透力，从而加速目标成分进入溶剂，促进提取进行的成熟萃取技术。
石墨烯制取：超声波提供剥离作用力，起到剥离作用，增加超声时间可以改变石墨烯产率。
CBD制取：适用于水解CBD应用，将原有的混合物转化为白色透明的提取物。
脂质体：通过超声处理后，脂质体的尺寸约在10-90 nm之间，细化之后利于人体吸收。
氧化铝分散：将原有的200-400目大颗粒分散为1000目左右的小颗粒。
