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氧化石墨企業商機

RGO制備簡單、自身具有受還原程度調控的帶隙,可以實現超寬譜(從可見至太赫茲波段)探測。氧化石墨烯的還原程度對探測性能有***影響,隨著氧化石墨烯還原程度的提高,探測器的響應率可以提高若干倍以上。因此,在CVD石墨烯方案的基礎上,研究者開始嘗試使用還原氧化石墨烯制備類似結構的光電探測器。對于RGO-Si器件,帶間光子躍遷以及界面處的表面電荷積累,是影響光響應的重要因素[72]。2014年,Cao等[73]將氧化石墨烯分散液滴涂在硅線陣列上,而后通過熱處理對氧化石墨烯進行熱還原,制得了硅納米線陣列(SiNW)-RGO異質結的室溫超寬譜光探測器。該探測器在室溫下,***實現了從可見光(532nm)到太赫茲波(2.52THz,118.8mm)的超寬譜光探測。在所有波段中,探測器對10.6mm的長波紅外具有比較高的光響應率可達9mA/W。氧化石墨烯(GO)的光學性質與石墨烯有著很大差別。進口氧化石墨資料

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石墨烯可與多種傳統半導體材料形成異質結,如硅[64][65][66],鍺[67],氧化鋅[68],硫化鎘[69]、二硫化鉬[70]等。其中,石墨烯/硅異質結器件是目前研究**為***、光電轉換效率比較高(AM1.5)的一類光電器件。基于硅-石墨烯異質結光電探測器(SGPD),獲得了極高的光伏響應[71]。相比于光電流響應,它不會因產生焦耳熱而產生損耗。基于化學氣象沉積法(CVD)生長的石墨烯光電探測器有很多其獨特的優點。首先有極高的光伏響應,其次有極小的等效噪聲功率可以探測極微弱的信號,常見的硅-石墨烯異質結光電探測器結構如圖9.8所示。開發氧化石墨廠家報價松散的氧化石墨分散在堿性溶液中形成類似石墨烯結構的單原子厚度的片段。

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Su等人28利用氫碘酸和抗壞血酸對PET基底上的多層氧化石墨烯薄膜進行化學還原,得到30nm厚的RGO薄膜,并測試了其滲透性能。實驗發現,對He原子和水分子完全不能透過。而厚度超過100nm的RGO薄膜對幾乎所有氣體、液體和腐蝕性化學試劑(如HF)是高度不可滲透的。特殊的阻隔性能歸因于石墨烯層壓板的高度石墨化和在還原過程中幾乎沒有結構損壞。與此結果相反,Liu等人29已經證明了通過HI蒸氣和水輔助分層制備**式超薄rGO膜的簡便且可重復的方法,利用rGO膜的毛細管力和疏水性,通過水實現**終的分層。采用真空抽濾在微孔濾膜基底上制備厚度低至20nm的**式rGO薄膜。

氧化石墨烯基納濾膜水通量遠遠大于傳統的納濾膜,但是氧化石墨烯納濾膜對鹽離子的截留率還有待提高。Gao等26利用過濾法在氧化石墨烯片層中間混合加入多壁碳納米管(MWCNTs),復合膜的通量達到113L/(m2.h.MPa),對于鹽離子截留率提高,對于Na2SO4截留率可達到83.5%。Sun等27提出了一種全新的、精確可控的基于GO的復合滲透膜的設計思路,通過將單層二氧化鈦(TO)納米片嵌入具有溫和紫外(UV)光照還原的氧化石墨烯(GO)層壓材料中,所制備的RGO/TO雜化膜表現出優異的水脫鹽性能。通過調控氧化石墨烯的結構,降低氧化程度,降低難分解的芳香族官能團。

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利用化學交聯和物理手段調控氧化石墨烯基膜片上的褶皺和片層間的距離是制備石墨烯基納濾膜的主要手段。由于氧化石墨烯片層間隙距離小,Jin等24利用真空過濾法在石墨烯片層間加入單壁碳納米管(SWCNT),氧化石墨烯片層間的距離明顯增加,水通量可達到6600-7200L/(m2.h.MPa),大約是傳統納濾膜水通量的100倍,對于染料的截留率達到97.4%-98.7%。Joshi等25研究了真空抽濾GO分散液制備微米級厚度層狀GO薄膜的滲透作用。通過一系列實驗表明,GO膜在干燥狀態下是真空壓實的,但作為分子篩浸入水中后,能夠阻擋所有水合半徑大于0.45nm的離子,半徑小于0.45nm的離子滲透速率比自由擴散高出數千倍,且這種行為是由納米毛細管網絡引起的。異常快速滲透歸因于毛細管樣高壓作用于石墨烯毛細管內部的離子。GO薄膜的這一特性在膜分離領域具有非常重要的應用價值。氧化石墨烯(GO)的比表面積很大,厚度小。進口氧化石墨資料

氧化石墨仍然保留石墨母體的片狀結構,但是兩層間的間距(約0.7nm)大約是石墨中層間距的兩倍。進口氧化石墨資料

解決GO在不同介質中的解理和分散等問題是實現GO廣泛應用的重要前提。此外,不同的應用體系往往要不同的功能體現和界面結合等特征,故而要經常對GO表面進行修飾改性。GO本身含有豐富的含氧官能團,也可在GO表面引入其他功能基團,或者利用GO之間和GO與其它物質間的共價鍵或非共價鍵作用進行化學反應接枝其他官能團。由于GO結構的不確定性,以上均屬于一大類復雜的GO化學,導致采用化學方式對GO進行修飾與改性機理復雜化,很難得到結構單一的產品。盡管面臨諸多難以解釋清楚的問題,但是對GO復合材料優異性能的期望使得非常必要總結對GO進行修飾改性的常用方法和技術,同時也是氧化石墨烯相關材料應用能否實現穩定、可控規模化應用的關鍵。進口氧化石墨資料

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