河北制備氧化石墨烯改性

    石墨烯***發(fā)現(xiàn)是用膠帶一層層粘下來的。石墨烯的發(fā)現(xiàn)可以追溯到2004年，由英國曼徹斯特大學(xué)的安德烈·蓋姆和康斯坦丁·諾沃肖洛夫以及荷蘭的斯圖爾特·帕克共同發(fā)現(xiàn)。教授的發(fā)現(xiàn)源于對石墨材料進(jìn)行的實驗。教授們采用了一種特殊的方法，使用膠帶將石墨片層層撕離，**終得到了非常薄的一層石墨片。通過對這層石墨片的觀察和研究，教授們發(fā)現(xiàn)這個材料具有非常特殊的性質(zhì)。石墨烯是一種只有一個原子層厚度的二維碳材料，由碳原子以六角晶格結(jié)構(gòu)排列組成。它具有一些非常獨(dú)特的性質(zhì)，比如極高的電導(dǎo)率、優(yōu)異的熱導(dǎo)率、強(qiáng)度高、柔韌性好等。這些特性使得石墨烯成為研究領(lǐng)域中的熱門材料，并在納米科技、電子學(xué)、能源存儲等眾多領(lǐng)域展現(xiàn)出巨大的潛力。蓋姆、諾沃肖洛夫和帕克因為對石墨烯的發(fā)現(xiàn)和研究做出的貢獻(xiàn)，于2010年被授予了諾貝爾物理學(xué)獎。教授們的工作奠定了石墨烯研究的基礎(chǔ)，并為未來的石墨烯應(yīng)用開發(fā)打下了堅實的基礎(chǔ)。 氧化石墨烯含有豐富的羥基、羧基和環(huán)氧基等含氧官能團(tuán)，更高的氧化程度，更好的剝離度。河北制備氧化石墨烯改性

    涂膜法是一種操作簡單、效率相對較高的制備方法，常見的涂膜法可分為噴涂法和旋涂法兩種。３〇＾０山６［４６］等人將００懸浮液噴涂在預(yù)熱后的５１／３丨０２基材上，待溶劑完全蒸發(fā)后得到石墨烯薄膜。在噴涂過程中，可通過調(diào)節(jié)噴霧持續(xù)時間和分散液濃度來精確地控制ＧＯ片的厚度及密度，進(jìn)一步還原后所得到的石墨烯薄膜可作為Ｐ型半導(dǎo)體，并表現(xiàn)出良好的場效應(yīng)響應(yīng)。除了普遍使用的噴涂法之外，Ｌｉａｎ［４７］等人將電噴霧沉積法與卷對卷工藝相結(jié)合，經(jīng)過機(jī)械壓實和２２００°Ｃ高溫處理后得到***石墨烯薄膜，熱導(dǎo)率比較高可達(dá)１４３４Ｗｎｒ１Ｋ－１，并且可實現(xiàn)大面積生產(chǎn)。Ｂａｏ［４］等人將ＧＯ分散液沉積在強(qiáng)氧化劑處理過的玻璃基材表面，并使基材分別以５００ｒｐｍ、８００ｒｐｍ和１６００ｒｐｍ的速度旋轉(zhuǎn)３０ｓ，***在１００°Ｃ烘箱中干燥得到超薄石墨烯薄膜，其電阻可降低至１〇２？ｌ〇３ｎｎｒ２范圍之間，透光率高達(dá)８０％，在透明導(dǎo)體方向有著良好的應(yīng)用前景。 河北制備氧化石墨烯研發(fā)GO氧化石墨（粉末）為棕黑色固體。

石墨經(jīng)過氧化處理后得到氧化石墨，氧化石墨仍保持石墨的層狀結(jié)構(gòu)，但在每一層的石墨烯單片上引入了許多氧基功能團(tuán)。這些氧基功能團(tuán)的引入使得單一的石墨烯結(jié)構(gòu)變得非常復(fù)雜。鑒于氧化石墨烯在石墨烯材料領(lǐng)域中的地位，許多科學(xué)家試圖對氧化石墨烯的結(jié)構(gòu)進(jìn)行詳細(xì)和準(zhǔn)確的描述，以便有利于石墨烯材料的進(jìn)一步研究，雖然已經(jīng)利用了計算機(jī)模擬、拉曼光譜，核磁共振等手段對其結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，但由于種種原因(不同的制備方法，實驗條件的差異以及不同的石墨來源對氧化石墨烯的結(jié)構(gòu)都有一定的影響)，氧化石墨烯的精確結(jié)構(gòu)還無法得到確定。大家普遍接受的結(jié)構(gòu)模型是在氧化石墨烯單片上隨機(jī)分布著羥基和環(huán)氧基，而在單片的邊緣則引入了羧基和羰基。**近的理論分析表明氧化石墨烯的表面官能團(tuán)并不是隨機(jī)分布，而是具有高度的相關(guān)性。

隨著５Ｇ時代的到來，電子設(shè)備運(yùn)行速度***增加的同時，其尺寸也在向微型化發(fā)展，這勢必會導(dǎo)致電子設(shè)備在運(yùn)行過程中產(chǎn)生大量的熱量，從而影響其穩(wěn)定性、可靠性和安全性。因此，設(shè)計和制備具有高性能的高導(dǎo)熱散熱材料是促進(jìn)電子設(shè)備發(fā)展的關(guān)鍵問題之一。另外，隨著工業(yè)的快速發(fā)展和人口的迅速增長，石油、煤炭、天然氣等不可再生化石燃料的消耗日益增多，導(dǎo)致能源愈發(fā)短缺，因此制備能夠有效吸收、轉(zhuǎn)換和利用太陽能的新型熱能存儲材料成為了目前急需解決的難題。由于石墨烯具有高熱導(dǎo)率、高吸光性及優(yōu)異的機(jī)械性能，被作為制備熱能存儲材料、散熱材料等熱管理材料的理想選擇。氧化石墨易于剝離成穩(wěn)定的氧化石墨烯分散液，易于成膜。

利用石墨烯的納米效應(yīng)，將石墨烯和其他材料制備成復(fù)合薄膜也是石墨烯應(yīng)用到熱管理中的途徑之一。如中科院陳成猛團(tuán)隊[58]制備出一種柔性的石墨烯-碳纖維復(fù)合膜散熱片，結(jié)果表明其熱導(dǎo)率達(dá)到977W/(m·K)，其熱傳遞的效果好于銅。**科大[59]制備出三維的石墨烯-碳納米環(huán)薄膜，其熱導(dǎo)率可達(dá)946W/(m·K)。浙江大學(xué)高超團(tuán)隊[60]報道了一種快速濕紡組裝（wet-spinningassembly）的方法制備石墨烯薄膜，其熱導(dǎo)率達(dá)530~810W/(m·K)?？梢?，將石墨烯和其他材料制備成復(fù)合薄膜，復(fù)合薄膜的氧化石墨烯是制備導(dǎo)熱膜的主要原料。廣東新型氧化石墨烯有哪些

氧化石墨烯粉末經(jīng)分散可以呈現(xiàn)單層懸浮液狀態(tài)。河北制備氧化石墨烯改性

    在用氧化還原法將石墨剝離為石墨烯的工業(yè)化生產(chǎn)過程中，得到的石墨烯微片富含多種含氧官能團(tuán)。由于石墨烯片層上的這些缺陷，在一些情況下，石墨烯微片無法滿足某些復(fù)合材料在抗靜電或?qū)щ?、隔熱或?qū)岬确矫娴奶厥庖?。為了修?fù)石墨烯片層上的缺陷，提高石墨烯微片的碳含量和在導(dǎo)電、導(dǎo)熱等方面的性能。通過調(diào)控氧化石墨烯的結(jié)構(gòu)，降低氧化程度，降低難分解的芳香族官能團(tuán)，如內(nèi)酯、酮羰基、羧基等官能團(tuán)的含量，從而增加后續(xù)官能團(tuán)分解的效率和降低分解溫度。調(diào)控氧化條件，減少面內(nèi)大面積反應(yīng)。該減少缺陷的方案，有助于提升還原效率，減少面內(nèi)難以修復(fù)的孔洞，使碳原子排布更密集，進(jìn)一步減少修復(fù)段的勢壘，將能量用于增加碳原子離域尺寸，提升晶元大線，從而提升還原石墨烯的本征導(dǎo)電性。研發(fā)了深度還原技術(shù)，并通過自主開發(fā)的還原設(shè)備，將石墨烯微片碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)提高到90%以上；且粉末電導(dǎo)率相比還原前提升20倍，達(dá)到了4000S/m以上。 河北制備氧化石墨烯改性