制備石墨烯納米材料

石墨烯內(nèi)部碳原子的排列方式與石墨單原子層一樣以sp雜化軌道成鍵，并有如下的特點:碳原子有4個價電子，其中3個電子生成sp鍵，即每個碳原子都貢獻(xiàn)一個位于pz軌道上的未成鍵電子，近鄰原子的pz軌道與平面成垂直方向可形成π鍵，新形成的π鍵呈半填滿狀態(tài)。研究證實，石墨烯中碳原子的配位數(shù)為3，每兩個相鄰碳原子間的鍵長為1.42×10米，鍵與鍵之間的夾角為120°。除了σ鍵與其他碳原子鏈接成六角環(huán)的蜂窩式層狀結(jié)構(gòu)外，每個碳原子的垂直于層平面的pz軌道可以形成貫穿全層的多原子的大π鍵(與苯環(huán)類似)，因而具有優(yōu)良的導(dǎo)電和光學(xué)性能。石墨烯具有非常良好的光學(xué)特性，在較寬波長范圍內(nèi)吸收率約為2.3%，看上去幾乎是透明的。在幾層石墨烯厚度范圍內(nèi)，厚度每增加一層，吸收率增加2.3%。大面積的石墨烯薄膜同樣具有優(yōu)異的光學(xué)特性，且其光學(xué)特性隨石墨烯厚度的改變而發(fā)生變化。這是單層石墨烯所具有的不尋常低能電子結(jié)構(gòu)。室溫下對雙柵極雙層石墨烯場效應(yīng)晶體管施加電壓，石墨烯的帶隙可在0~0.25eV間調(diào)整。施加磁場，石墨烯納米帶的光學(xué)響應(yīng)可調(diào)諧至太赫茲范圍。氧化石墨烯應(yīng)用于熱管理、橡膠、塑料、樹脂、纖維等高分子復(fù)合材料領(lǐng)域。制備石墨烯納米材料

石墨烯材料的物理特性優(yōu)異，還具備很高的強度和韌性，在航空航天電子設(shè)備上可以得到運用，石墨烯還具有可以吸收雷達(dá)波的特點，應(yīng)用在隱形戰(zhàn)機上會起到很高的提升效果。石墨烯材料在太赫茲雷達(dá)中起著十分重要的作用，而太赫茲雷達(dá)可以發(fā)現(xiàn)隱身戰(zhàn)機的身影。大家都知道，美國作為世界***強國，在隱身戰(zhàn)機領(lǐng)域的發(fā)展處于前列，而隱身戰(zhàn)機比較大的特點就是隱身性能十分***，但是在太赫茲雷達(dá)面前，這些***的隱身戰(zhàn)機都會黯然失色，即便是美國*****的F-35戰(zhàn)機，都可能會受到威脅。我國在石墨烯材料方面獲得的重大突破，讓美國羨慕不已也十分警惕只有自身強大，才不會讓自己的國家處于被動。這個重大好消息將會在今年被全面推廣應(yīng)用，成為2020年里我們中國一大科技成就。制備石墨烯納米材料主要用于各種（重）防腐涂料，如富鋅環(huán)氧底漆、（無鉻）達(dá)克羅涂料等。

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械強度的優(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)過客戶測試，該石墨烯發(fā)聲器件具有非常好的頻譜特性，保真度高。掛脖藍(lán)牙耳機采用的是石墨烯振膜有薄且強韌的特點，精確傳遞聲音又不會過薄變形。其實石墨烯同樣也是一種可以用來做振膜的材料。相信不少人都知道，石墨和鉆石其實是同樣的碳元素物質(zhì)。石墨烯同樣也是一種天然的材料，但是也就是近年才真正有技術(shù)能真正人工分離石墨烯，并且應(yīng)用在材料方面。傳統(tǒng)的塑膠pv材料的振膜，并不足夠滿足復(fù)雜多樣的聲音同時呈現(xiàn)，新的石墨烯材料由于具備較好的韌性和強度，所以稱為了耳機振膜新的選材。由于超輕超薄形變以后還能輕易恢復(fù)，滿足耳機用不高的功率驅(qū)動振膜產(chǎn)生復(fù)雜的聲音。

第六元素聯(lián)合創(chuàng)始人、中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)朱彥武教授研究團隊通過對富勒烯C60分子晶體進行電荷注入，在常壓條件下構(gòu)建了C60聚合物晶體以及長程有序多孔碳晶體，并實現(xiàn)了其克量級制備。1月12日，研究成果發(fā)表于國際前列學(xué)術(shù)期刊《NATURE》。該研究得到了江蘇省重點研發(fā)計劃前瞻類項目的支持，第六元素董事長瞿研博士為此重點研發(fā)計劃項目負(fù)責(zé)人。在2月20日召開的2023“科創(chuàng)中國”年度會議上，中國科協(xié)正式發(fā)布2022年“科創(chuàng)中國”系列榜單。經(jīng)初評、終評，遴選出先導(dǎo)技術(shù)榜、新銳企業(yè)榜、融通創(chuàng)新組織榜、創(chuàng)業(yè)就業(yè)先鋒榜等項目410個。常州共有8家企業(yè)（項目）上榜，入選數(shù)量位列全省試點城市***。其中，常州第六元素憑借“薄層石墨烯粉體的研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化”項目成功入選“科創(chuàng)中國”先導(dǎo)技術(shù)榜（先進材料領(lǐng)域）。石墨烯片層薄，易分散，易加工。

新聞記者日前得悉，由無錫興達(dá)泡塑新材料股份有限公司與常州第六元素材料科技股份有限公司，協(xié)作研發(fā)的石墨烯阻燃型EPS新材料成功實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。據(jù)了解，該材質(zhì)在我國的應(yīng)用也呈上升趨向，但我國建筑物外保溫市場阻燃型石墨EPS市場被國外品牌獨占。為沖破國外對新型阻燃型EPS新材料的壟斷，推動我國EPS材質(zhì)的轉(zhuǎn)型升級，常州第六元素與興達(dá)泡塑兩家企業(yè)走到了一同。從2016年7月開始，第六要素和興達(dá)泡塑分別成立了研發(fā)小組，并開發(fā)出奇特的石墨烯多級研磨預(yù)配到聚合應(yīng)用工藝技術(shù)。通過雙方的共同努力，技術(shù)疑問都被逐個突破。目前，興達(dá)泡塑已成功開展了30m3的大試試驗，阻燃等級達(dá)到B1級別。常州第六元素材料科技股份有限公司總經(jīng)理瞿研告知新聞記者，新型石墨烯阻燃型EPS新材料率先在我國實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，將給EPS行業(yè)流入新的發(fā)展生機，帶來新的發(fā)展機遇。。氧化石墨烯分散液可與復(fù)合材料進行原位復(fù)配，從而賦予復(fù)合材料導(dǎo)電、導(dǎo)熱、增強、阻燃、抑菌等性能。制備石墨烯納米材料

石墨烯抗靜電阻燃復(fù)合材料高氧指數(shù)，以及良好的流動性與力學(xué)性能。制備石墨烯納米材料

氧化-還原法制備成本低廉且容易實現(xiàn)，成為制備石墨烯的比較好方法，而且可以制備穩(wěn)定的石墨烯懸浮液，解決了石墨烯不易分散的問題。氧化-還原法是指將天然石墨與強酸和強氧化性物質(zhì)反應(yīng)生成氧化石墨(GO)，經(jīng)過超聲分散制備成氧化石墨烯(單層氧化石墨)，加入還原劑去除氧化石墨表面的含氧基團，如羧基、環(huán)氧基和羥基，得到石墨烯。氧化-還原法被提出后，以其簡單易行的工藝成為實驗室制備石墨烯的**簡便的方法，得到廣大石墨烯研究者的青睞。Ruoff等發(fā)現(xiàn)通過加入化學(xué)物質(zhì)例如二甲肼、對苯二酚、硼氫化鈉(NaBH4)和液肼等除去氧化石墨烯的含氧基團，就能得到石墨烯。氧化-還原法可以制備穩(wěn)定的石墨烯懸浮液，解決了石墨烯難以分散在溶劑中的問題。氧化-還原法的缺點是宏量制備容易帶來廢液污染和制備的石墨烯存在一定的缺陷，例如，五元環(huán)、七元環(huán)等拓?fù)淙毕莼虼嬖?OH基團的結(jié)構(gòu)缺陷，這些將導(dǎo)致石墨烯部分電學(xué)性能的損失，使石墨烯的應(yīng)用受到限制。制備石墨烯納米材料