石墨经过氧化处理后得到氧化石墨,氧化石墨仍保持石墨的层状结构,但在每一层的石墨烯单片上引入了许多氧基功能团。这些氧基功能团的引入使得单一的石墨烯结构变得非常复杂。鉴于氧化石墨烯在石墨烯材料领域中的地位,许多科学家试图对氧化石墨烯的结构进行详细和准确的描述,以便有利于石墨烯材料的进一步研究,虽然已经利用了计算机模拟、拉曼光谱,核磁共振等手段对其结构进行分析,但由于种种原因(不同的制备方法,实验条件的差异以及不同的石墨来源对氧化石墨烯的结构都有一定的影响),氧化石墨烯的精确结构还无法得到确定。大家普遍接受的结构模型是在氧化石墨烯单片上随机分布着羟基和环氧基,而在单片的边缘则引入了羧基和羰基。**近的理论分析表明氧化石墨烯的表面官能团并不是随机分布,而是具有高度的相关性。氧化石墨烯可以应用于锂离子电池。全国生产氧化石墨烯销售
化学气十日沉干jI法制备三维石烯的j制箭烯卡¨似,以甲烷为碳源.氧气和氩气为辅助怵,泡沫过渡金属底l-2h:积基形状类似的泡沫状烯,利川划蚀液将冷却后带底的f器烯泡沫中的坫划脚if'b:.从mj火僻九支撑构架的j维石烯泡沫。(、h{21]等利ff】化学气相沉I法分)j』J平f1l曲泡沫镍底f:.制舒r具有三维连通络纳fjlJ的鞋烯泡沫材料。研究发现.石墨烯泡沫完整地制色!淋J的纳构.以尢缝连接的力‘式卡勾成r全连通的体.仃低J奠、大扎隙率、高比表面积和优异的电荷他能力等特点。Wu等利用该方法也成功制备J,氮掺杂维r烯泡沫..此外.利用这种方法还能获得各种具有优砰特性的维r烯泡沫。。Iiu等以泡沫Ni为呔.通过化学卡¨fjl成功制备rJfj于*胚抗原检测的大孔维烯泡沫。 新型氧化石墨烯研发常州第六元素是专业从事石墨烯研发、生产及销售的专精特新小巨人企业。
氧化石墨烯的主要应用:1、石墨烯可以做成化学传感器,这个过程主要是通过石墨烯的表面吸附性能来完成的,根据部分学者的研究可知,石墨烯化学探测器的灵敏度可以与单分子检测的极限相比拟。石墨烯独特的二维结构使它对周围的环境非常敏感。石墨烯是电化学生物传感器的理想材料,石墨烯制成的传感器在医学上检测多巴胺、葡萄糖等具有良好的灵敏性。2、石墨烯可以用来制作晶体管,由于石墨烯结构的高度稳定性,这种晶体管在接近单个原子的尺度上依然能稳定大氏地工作。相比之下,目前以硅为材料的晶体管在10纳米左右的尺度上就会失去稳定性;石墨烯中电子对外场的反应速度超快这一特点,又使得由它制成的晶体管可以达到极高的工作频率。
石墨烯宏观体材料的形状可通过改变不同的制备方法、反应基底及反应容器等对其进行调控,但其微观结构的可控性和重复性差。具有相同宏观形貌的石墨烯相关理化性能也不尽相同,甚至相差很大。因此,对于实现宏观体石墨烯材料微观结构的控制是今后研究的一个难点。当前制备石墨烯宏观体材料大部分都是以氧化石墨、氧化石墨烯以及还原氧化石墨烯等石墨烯氧化物为原料,但这些石墨烯氧化物在电学性能和力学性能等方面都略有减弱,制备出来的石墨烯宏观体材料的结构性能也就与理论研究结果差距较大,因而对石墨烯宏观体制备原料的开发以及结构性能的提高是至关重要的。尽管石墨烯宏观体材料较大的比表面积和良好的电学性能可应用于环境治理和电子器件等领域,但石墨烯良好的透光和导热性能仍待进一步的研究应用。 氧化石墨烯未来可以应用于水泥复合材料。
氧化石墨烯(grapheneoxide)是石墨烯的氧化物,其颜色为棕黄色,市面上常见的产品有粉末状、片状以及溶液状的。因经氧化后,其上含氧官能团增多而使性质较石墨烯更加活泼,可经由各种与含氧官能团的反应而改善本身性质。氧化石墨烯薄片是石墨粉末经化学氧化及剥离后的产物,氧化石墨烯是单一的原子层,可以随时在横向尺寸上扩展到数十微米。因此,其结构跨越了一般化学和材料科学的典型尺度。氧化石墨烯可视为一种非传统型态的软性材料,具有聚合物、胶体、薄膜,以及两性分子的特性。氧化石墨烯长久以来被视为亲水性物质,因为其在水中具有优越的分散性,但是,相关实验结果显示,氧化石墨烯实际上具有两亲性,从石墨烯薄片边缘到**呈现亲水至疏水的性质分布。因此,氧化石墨烯可如同界面活性剂一般存在界面,并降低界面间的能量。其亲水性被***认知。应用于锂电正负极材料,还可以应用于橡胶、塑料、树脂、纤维等高分子复合材料领域。单层氧化石墨烯水处理
石墨烯导电与电池活性材料共混后,能够有效降低极片电阻率和提高电池的循环性能。全国生产氧化石墨烯销售
氧化石墨烯成膜过程中因氧化石墨烯片层以交错的方式堆叠在一起,会形成纳米通道,因而可作为分子筛。Li等[6和Joshi等|_6]研究发现氧化石墨烯膜具有一定的选择渗透性,能使水化离子半径小的离子及直径小于纳米通道孔径的气体分子通过,从而实现分子之间的分离。另外,氧化石墨烯膜还能吸附有机染料,可应用于污水处理、盐水淡化和油水分离等领域_6。Wang等l_7o]研究发现多孔纳米聚丙烯腈纤维支撑基底的氧化石墨烯膜能完全过滤水中的刚果红,且对无机盐NaSO的阻滞率达56.7。Chen等_7将氧化石墨烯和碳纳米管复合制备了还原氧化石墨烯一CNT复合滤膜,发现复合滤膜渗透率高达20~3OL·m·h·bar~,且对水中甲基橙阻滞率达97.3,对其他物质的阻滞率达99%。 全国生产氧化石墨烯销售