隨著工業(yè)的發(fā)展,漏油、有機(jī)溶劑、染料和重金屬對(duì)水的污染己成為**嚴(yán)重的環(huán)境問題之一,因此必須開發(fā)出能夠有效吸收和去除水中污染物的新型材料。石墨烯三維氣凝膠由于具有高孔隙率、低密度和良好的環(huán)境友好性等特點(diǎn),經(jīng)常被作為一種高效的可循環(huán)吸收材料。()11[4()]等人通過GO與吡咯溶液的水熱反應(yīng)制備了氮摻雜的三維石墨烯水凝膠,所得到的石墨烯骨架具有2.1mgcm-3的**密度和280m2g-1的大表面積,因此對(duì)各種類型的油和有機(jī)溶劑均有著出色的吸附能力,其吸附量高達(dá)自身重量的600倍,遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其他常見的碳材料吸附劑。氧化石墨烯薄片是石墨粉末經(jīng)化學(xué)氧化及剝離后的產(chǎn)物。內(nèi)蒙古生產(chǎn)氧化石墨烯生產(chǎn)企業(yè)
石墨烯薄膜具有優(yōu)異的面內(nèi)熱導(dǎo)率和良好的柔鈿性,因此經(jīng)常在可穿戴設(shè)備、電子設(shè)備等領(lǐng)域被用作散熱材料使用。劉忠范院士團(tuán)隊(duì)[78]通過等離子增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積法(PECVD)在藍(lán)寶石襯底上生長(zhǎng)石墨烯納米壁,得到的納米壁具有獨(dú)特的結(jié)構(gòu)和出色的熱導(dǎo)率。在輸入電流為350mA的情況下,基于石墨烯納米壁組裝的LED在光輸出功率方面提高了37%左右,而溫度卻降低了3.8%,說明石墨烯納米壁可用作LED應(yīng)用中增強(qiáng)散熱的良好材料。Kim[79]等人使用球磨法將氟化石墨剝落為氟化石墨烯溶液,然后通過真空抽濾得到10pm厚的超薄氟化石墨烯薄膜(EGF),顯示出242Wm-1K-1的優(yōu)異面內(nèi)熱導(dǎo)率。Guo_等人通過涂布法制備了一種厚度可控的可拉伸石墨烯薄膜。這種石墨烯薄膜具有良好的柔韌性和優(yōu)異的導(dǎo)熱性能,在施加3.2V電壓時(shí),薄膜可以在6s內(nèi)從室溫快速升溫至45°C。而去除外加電壓后,石墨烯薄膜可在5s內(nèi)迅速冷卻至室溫,實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示其既具有快速的電加熱響應(yīng),又具有高效的散熱能力。 江蘇制備氧化石墨烯價(jià)格石墨烯漿料穩(wěn)定性較好,加入活性材料易于電池混漿。
在聲學(xué)領(lǐng)域,利用石墨烯材料極低的質(zhì)量密度、極薄的厚度以及極高的機(jī)械強(qiáng)度的優(yōu)異特性,其可作為振膜應(yīng)用于發(fā)聲器件中,可獲得優(yōu)異的頻譜特性。第六元素研發(fā)的石墨烯振膜,經(jīng)過客戶測(cè)試,該石墨烯發(fā)聲器件具有非常好的頻譜特性,保真度高。溶劑剝離法的原理是將少量的石墨分散于溶劑中,形成低濃度的分散液,利用超聲波的作用破壞石墨層間的范德華力,此時(shí)溶劑可以插入石墨層間,進(jìn)行層層剝離,制備出石墨烯。此方法不會(huì)像氧化-還原法那樣破壞石墨烯的結(jié)構(gòu),可以制備高質(zhì)量的石墨烯。在氮甲基吡咯烷酮中石墨烯的產(chǎn)率比較高(大約為8%),電導(dǎo)率為6500S/m。研究發(fā)現(xiàn)高定向熱裂解石墨、熱膨脹石墨和微晶人造石墨適合用于溶劑剝離法制備石墨烯。溶劑剝離法可以制備高質(zhì)量的石墨烯,整個(gè)液相剝離的過程沒有在石墨烯的表面引入任何缺陷,為其在微電子學(xué)、多功能復(fù)合材料等領(lǐng)域的應(yīng)用提供了廣闊的應(yīng)用前景。缺點(diǎn)是產(chǎn)率很低。
化學(xué)氣十日沉干jI法制備三維石烯的j制箭烯卡¨似,以甲烷為碳源.氧氣和氬氣為輔助怵,泡沫過渡金屬底l-2h:積基形狀類似的泡沫狀烯,利川劃蝕液將冷卻后帶底的f器烯泡沫中的坫劃腳if'b:.從mj火僻九支撐構(gòu)架的j維石烯泡沫。(、h{21]等利ff】化學(xué)氣相沉I法分)j』J平f1l曲泡沫鎳底f:.制舒r具有三維連通絡(luò)納fjlJ的鞋烯泡沫材料。研究發(fā)現(xiàn).石墨烯泡沫完整地制色!淋J的納構(gòu).以尢縫連接的力‘式卡勾成r全連通的體.仃低J奠、大扎隙率、高比表面積和優(yōu)異的電荷他能力等特點(diǎn)。Wu等利用該方法也成功制備J,氮摻雜維r烯泡沫..此外.利用這種方法還能獲得各種具有優(yōu)砰特性的維r烯泡沫。。Iiu等以泡沫Ni為呔.通過化學(xué)卡¨fjl成功制備rJfj于*胚抗原檢測(cè)的大孔維烯泡沫。 石墨烯環(huán)氧樹脂由石墨烯與環(huán)氧樹脂原位聚合制備得到,有效解決了石墨烯分散的難題。
從化學(xué)結(jié)構(gòu)可以看到,石墨烯具有垂直于晶面方向的大π鍵,此結(jié)構(gòu)決定了其具有優(yōu)異的電化學(xué)性能,在室溫下的導(dǎo)熱系數(shù)可高達(dá)5300W·(m·K)-1,能夠比肩比較好的碳納米管導(dǎo)熱材料。常溫下其電子遷移率甚至高于碳納米管和硅晶體,屬于世界上電阻率**小的材料。此外,石墨烯還具有完全敞開雙表面的結(jié)構(gòu)特性,也就是說它類似于不飽和有機(jī)分子,能夠進(jìn)行一系列的有機(jī)反應(yīng),能夠與聚合物或無機(jī)物結(jié)合,從而提升材料的機(jī)械性和導(dǎo)電導(dǎo)熱性。深入這方面的研究,對(duì)石墨烯進(jìn)行官能團(tuán)修飾,能夠使其化學(xué)活性更加豐富[3-4]。由于石墨烯具有上述的結(jié)構(gòu)特性,越來越多的研究者開始著眼于以石墨烯為基底的合成材料。氧化石墨烯的精確結(jié)構(gòu)還無法得到確定。江蘇制備氧化石墨烯價(jià)格
氧化石墨烯長(zhǎng)久以來被視為親水性物質(zhì),因?yàn)槠湓谒芯哂袃?yōu)越的分散性。內(nèi)蒙古生產(chǎn)氧化石墨烯生產(chǎn)企業(yè)
溶劑熱法是指在特制的密閉反應(yīng)器(高壓釜)中,采用有機(jī)溶劑作為反應(yīng)介質(zhì),通過將反應(yīng)體系加熱至臨界溫度(或接近臨界溫度),在反應(yīng)體系中自身產(chǎn)生高壓而進(jìn)行材料制備的一種有效方法。溶劑熱法解決了規(guī)?;苽涫┑膯栴},同時(shí)也帶來了電導(dǎo)率很低的負(fù)面影響。為解決由此帶來的不足,研究者將溶劑熱法和氧化還原法相結(jié)合制備出了高質(zhì)量的石墨烯。Dai等發(fā)現(xiàn)溶劑熱條件下還原氧化石墨烯制備的石墨烯薄膜電阻小于傳統(tǒng)條件下制備石墨烯。溶劑熱法因高溫高壓封閉體系下可制備高質(zhì)量石墨烯的特點(diǎn)越來越受科學(xué)家的關(guān)注。溶劑熱法和其他制備方法的結(jié)合將成為石墨烯制備的又一亮點(diǎn)。石墨烯的制備方法還有高溫還原、光照還原、外延晶體生長(zhǎng)法、微波法、電弧法、電化學(xué)法等。筆者在以上基礎(chǔ)上提出一種機(jī)械法制備納米石墨烯微片的新方法,并嘗試宏量生產(chǎn)石墨烯的研究中取得較好的成果。如何綜合運(yùn)用各種石墨烯制備方法的優(yōu)勢(shì),取長(zhǎng)補(bǔ)短,解決石墨烯的難溶解性和不穩(wěn)定性的問題,完善結(jié)構(gòu)和電性能等是今后研究的熱點(diǎn)和難點(diǎn),也為今后石墨烯的制備與合成開辟新的道路。 內(nèi)蒙古生產(chǎn)氧化石墨烯生產(chǎn)企業(yè)