石墨烯是碳材料家族的新成员,它是由碳原子以sp2杂化轨道组成的只具有一个原子层厚度的单层片状结构材料。同碳纳米管一样,石墨烯也以其诸多优点而被广泛的应用于储能电池领域:(1)石墨烯具有极高的比表面积,其理论值高达2600m2/g[16],这使得石墨烯基复合电极有着很好的电解液相容性;(2)石墨烯的电导率远超其他碳材料,以石墨烯为导电结构的复合电极材料可以发挥优异的倍率性能;(3)石墨烯衍生物如氧化石墨烯(GO)与还原氧化石墨烯(RGO)上含有的大量官能团与缺陷位可以作为多种金属及金属氧化物纳米粒子的生长位点。这种由石墨烯矩阵组成的复合结构可以有效的抑制纳米电极材料在充放电过程中的团聚现象及电极巨大的体积变化,从而增强电极材料的容量保持率与循环稳定性。 石墨薄片层可以经机械剥离剥离为氧化石墨烯。广东制备氧化石墨烯什么价格
近年来,石墨烯薄膜因其高电导率和轻巧柔钿的特性而受到越来越多的关注。石高全教授课题组[51]通过蒸发诱导自组装法对引入少量纤维素纳米晶体(CNC)的氧化石墨分散液进行干燥处理,然后使氢碘酸对得到的薄膜化学还原,其中,CNC能够诱导石墨烯片上形成皱纹,使其机械性能得到了进一步增强。测试结果表明,这种薄膜具有拉伸强度比较高可达800MPa,且断裂伸长率、初性和电导率分别达到6.22±0.19%、15.6412.20MJm_3、1105±17Scm-1,远远髙于其他文献中报道的性能。Cher^M等人通过在单层石墨烯上沉积金膜制备了GO/Au复合电极,在沉积金膜的厚度为7nm时,复合膜在520nm波长处具有24.6Qm_2的**电阻和74.6%的高透射率。为了更直观地分析其电学性能,Chen等人组装了基于GO/Au复合电极的超级电容器,测试发现,与基于单层石墨烯的超级电容器相比,其电容提高了17倍,并且表现出良好的机械稳定性,证明了石墨烯复合膜在柔性电子领域具有巨大的应潜力。官能化氧化石墨烯类型氧化石墨烯材料可以用于聚合物复合材料的原位聚合。
由于氧化墨烯表面仔在大:的钣I{能川.丧脱f{{良好的亲水性.昕以不仪能高度分散厂水溶液或j他仃饥剂中.而且在一定反应条件F能转变幻彳f维忖架纳fj1J的1,烯水凝胶或气凝胶。当前二维r烯常川I制衙‘法』三要仃水热法、化学气相沉积法、自组装法干¨31)¨印法2.3.1水热法水热法是制备三维石墨烯凝胶**l】的‘法。水热条件下,氧化石墨烯结构中的含瓴If能Ⅲ逐渐被还,轭结构逐渐被修复,还原后的石墨烯,;之Ihjfl0电斥力减小.压力作用下形成了相交驳的骨架状r烯水凝胶。Iji等…将氧化石墨超声分散】l8O(卜水热眨心l.制得海绵状的三维什墨烯气凝胶。j际比太f!l达l32I31。。·g。.具有比膨胀墨和其他仃机【】发I;付制&r的ll殷附能Wu等。利用水热法合成了连通,、孔人小为一9~3.5nnl、岛比表而积和低质蛀密度的彩孔状-2II:r烯凝胶。此外.Song等利用该法成功i火僻J能II殷附水又能吸附油的双亲性多功能墨烯泡沭。
大规模制备高质量的石墨烯晶体材料是所有应用的基础,发展简单可控的化学制备方法是**为方便、可行的途径,这需要化学家们长期不懈的探索和努力;石墨烯的化学修饰:将石墨烯进行化学改性、掺杂、表面官能化以及合成石墨烯的衍生物,发展出石墨烯及其相关材料(grapheneandrelatedmaterials),来实现更多的功能和应用;石墨烯的表面化学:由于石墨烯晶体独特的原子和电子结构,气体分子与石墨烯表面间的相互作用将表现出许多特有的现象,这将为表面化学特别是表面催化研究提供一个独特的模型表面;同时石墨烯具有完美的两维周期平面结构,可以作为一个理想的催化剂载体,金属/石墨烯体系将为表面催化研究提供一个全新的模型催化研究体系。氧化石墨烯是制备导热膜的主要原料。
随着工业的发展,漏油、有机溶剂、染料和重金属对水的污染己成为**严重的环境问题之一,因此必须开发出能够有效吸收和去除水中污染物的新型材料。石墨烯三维气凝胶由于具有高孔隙率、低密度和良好的环境友好性等特点,经常被作为一种高效的可循环吸收材料。()11[4()]等人通过GO与吡咯溶液的水热反应制备了氮掺杂的三维石墨烯水凝胶,所得到的石墨烯骨架具有2.1mgcm-3的**密度和280m2g-1的大表面积,因此对各种类型的油和有机溶剂均有着出色的吸附能力,其吸附量高达自身重量的600倍,远远高于其他常见的碳材料吸附剂。石墨烯的导热性能优异,易分散,易加工。广东制备氧化石墨烯什么价格
氧化石墨烯还可以用于无机非金属复合材料领域。广东制备氧化石墨烯什么价格
氧化石墨烯的研究热潮也吸引了国内外材料植被研究的兴趣,石墨烯材料的制备方法已报道的有:机械剥离法、化学氧化法、晶体外延生长法、化学气相沉积法、有机合成法和碳纳米管剥离法等。1、微机械剥离法2004年,Geim等***用微机械剥离法,成功地从高定向热裂解石墨上剥离并观测到单层石墨烯。Geim研究组利用这一方法成功制备了准二维石墨烯并观测到其形貌,揭示了石墨烯二维晶体结构存在的原因。微机械剥离法可以制备出高质量石墨烯,但存在产率低和成本高的不足,不满足工业化和规模化生产要求,目前只能作为实验室小规模制备。2、化学气相沉积法化学气相沉积法(ChemicalVaporDeposition,CVD)***在规模化制备石墨烯的问题方面有了新的突破。CVD法是指反应物质在气态条件下发生化学反应,生成固态物质沉积在加热的固态基体表面,进而制得固体材料的工艺技术。麻省理工学院的Kong等、韩国成均馆大学的Hong等和普渡大学的Chen等在利用CVD法制备石墨烯。他们使用的是一种以镍为基片的管状简易沉积炉,通入含碳气体,如:碳氢化合物,它在高温下分解成碳原子沉积在镍的表面,形成石墨烯,通过轻微的化学刻蚀,使石墨烯薄膜和镍片分离得到石墨烯薄膜。广东制备氧化石墨烯什么价格
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