石墨經(jīng)過(guò)氧化處理后得到氧化石墨,氧化石墨仍保持石墨的層狀結(jié)構(gòu),但在每一層的石墨烯單片上引入了許多氧基功能團(tuán)。這些氧基功能團(tuán)的引入使得單一的石墨烯結(jié)構(gòu)變得非常復(fù)雜。鑒于氧化石墨烯在石墨烯材料領(lǐng)域中的地位,許多科學(xué)家試圖對(duì)氧化石墨烯的結(jié)構(gòu)進(jìn)行詳細(xì)和準(zhǔn)確的描述,以便有利于石墨烯材料的進(jìn)一步研究,雖然已經(jīng)利用了計(jì)算機(jī)模擬、拉曼光譜,核磁共振等手段對(duì)其結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析,但由于種種原因(不同的制備方法,實(shí)驗(yàn)條件的差異以及不同的石墨來(lái)源對(duì)氧化石墨烯的結(jié)構(gòu)都有一定的影響),氧化石墨烯的精確結(jié)構(gòu)還無(wú)法得到確定。大家普遍接受的結(jié)構(gòu)模型是在氧化石墨烯單片上隨機(jī)分布著羥基和環(huán)氧基,而在單片的邊緣則引入了羧基和羰基。**近的理論分析表明氧化石墨烯的表面官能團(tuán)并不是隨機(jī)分布,而是具有高度的相關(guān)性。石墨烯抗靜電阻燃復(fù)合材料具備優(yōu)異的抗靜電性能和阻燃性能。廣東制備氧化石墨烯商家
氧化石墨烯的研究熱潮也吸引了國(guó)內(nèi)外材料植被研究的興趣,石墨烯材料的制備方法已報(bào)道的有:機(jī)械剝離法、化學(xué)氧化法、晶體外延生長(zhǎng)法、化學(xué)氣相沉積法、有機(jī)合成法和碳納米管剝離法等。1、微機(jī)械剝離法2004年,Geim等***用微機(jī)械剝離法,成功地從高定向熱裂解石墨上剝離并觀測(cè)到單層石墨烯。Geim研究組利用這一方法成功制備了準(zhǔn)二維石墨烯并觀測(cè)到其形貌,揭示了石墨烯二維晶體結(jié)構(gòu)存在的原因。微機(jī)械剝離法可以制備出高質(zhì)量石墨烯,但存在產(chǎn)率低和成本高的不足,不滿(mǎn)足工業(yè)化和規(guī)模化生產(chǎn)要求,目前只能作為實(shí)驗(yàn)室小規(guī)模制備。2、化學(xué)氣相沉積法化學(xué)氣相沉積法(ChemicalVaporDeposition,CVD)***在規(guī)模化制備石墨烯的問(wèn)題方面有了新的突破。CVD法是指反應(yīng)物質(zhì)在氣態(tài)條件下發(fā)生化學(xué)反應(yīng),生成固態(tài)物質(zhì)沉積在加熱的固態(tài)基體表面,進(jìn)而制得固體材料的工藝技術(shù)。麻省理工學(xué)院的Kong等、韓國(guó)成均館大學(xué)的Hong等和普渡大學(xué)的Chen等在利用CVD法制備石墨烯。他們使用的是一種以鎳為基片的管狀簡(jiǎn)易沉積爐,通入含碳?xì)怏w,如:碳?xì)浠衔铮诟邷叵路纸獬商荚映练e在鎳的表面,形成石墨烯,通過(guò)輕微的化學(xué)刻蝕,使石墨烯薄膜和鎳片分離得到石墨烯薄膜。廣東生產(chǎn)氧化石墨烯使用方法常州第六元素?fù)碛醒趸母咝Ъ兓夹g(shù)。
根據(jù)組裝方式的不同.石墨烯能形成一維纖維結(jié)構(gòu)、二維平面結(jié)構(gòu)和三維體結(jié)構(gòu)的石墨烯宏觀體。纖維結(jié)構(gòu)的石墨烯宏觀體在可穿戴電子設(shè)備上具有廣闊的應(yīng)用前景,而二維和三維結(jié)構(gòu)的石墨烯宏觀體在超級(jí)電容器以及環(huán)境水處理方面表現(xiàn)出較強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)。石墨烯纖維作為典型的一維結(jié)構(gòu)的石墨烯宏觀體,是一種具有大長(zhǎng)徑比的宏觀石攫烯材料。2011年Xu等***合成石墨烯纖維,且發(fā)現(xiàn)石墨烯纖維強(qiáng)度高、韌性好、可編織,可作為柔性電池的關(guān)鍵材料。時(shí)隔兩年.空心石墨烯纖維誕生,其直徑為數(shù)十至數(shù)百微米。空心石墨烯纖維具有內(nèi)壁和外表面.相對(duì)于石墨烯纖維其比表面積增大,具有良好的催化、分離和敏感特性“。石墨烯膜或石墨烯紙作為二維平面結(jié)構(gòu)石墨烯宏觀體的**.足一種有序度低于石墨疊層結(jié)構(gòu)的平面宏觀石墨烯材料。Dikin等通過(guò)真空輔助抽濾氧化石墨烯膠狀懸浮液,實(shí)現(xiàn)石墨烯的定向組裝,***獲得了氧化石墨烯紙。通過(guò)對(duì)其還原即可獲得石墨烯紙。且研究表明石墨烯紙具有電導(dǎo)率高(1716S·cm)、導(dǎo)熱性能好(1434W·m·K一)以及氣體滲透性好…等特性。
催化劑可以是天然或合成材料,例如酶、有機(jī)化合物、金屬和金屬氧化物。碳納米材料包括炭黑、碳納米管(CNT)、石墨烯及其衍生物,是許多合成催化劑的重要組分。它們已被用作有效催化劑或其他催化劑的載體。在上述碳材料中,石墨烯**近引起了**強(qiáng)烈的關(guān)注。這主要是由于石墨烯與開(kāi)發(fā)新催化劑的其他碳同素異形體相比具有多項(xiàng)優(yōu)勢(shì)。一是,石墨烯的理論比表面積高達(dá)約2600m2·g-1,是單壁碳納米管的兩倍,高于單壁碳納米管、大多數(shù)炭黑和活性炭。這種結(jié)構(gòu)特征使得石墨烯非常適合作為負(fù)載催化劑的二維載體的潛在應(yīng)用。此外,局部共軛結(jié)構(gòu)賦予石墨烯在催化反應(yīng)中對(duì)基板的吸附能力增強(qiáng)。二是,石墨烯材料,尤其是化學(xué)改性石墨烯(CMG),可以將氧化石墨及其衍生物作為起始原料,通過(guò)使用石墨以較低成本大規(guī)模獲得。石墨烯材料不含碳納米管中存在的幾乎不可避免的金屬雜質(zhì),這會(huì)阻礙催化反應(yīng)中的碳納米管性能。三是,石墨烯的優(yōu)異電子遷移率促進(jìn)催化反應(yīng)期間的電子轉(zhuǎn)移,改善其催化活性。四是,石墨烯還具有高的化學(xué)、熱學(xué)、光學(xué)和電化學(xué)穩(wěn)定性,可以提高催化劑的壽命。利用氧化石墨制備的石墨烯導(dǎo)熱膜,導(dǎo)熱系數(shù)高。
在過(guò)去的幾十年里,隨著工業(yè)的快速發(fā)展,環(huán)境污染和石化燃料資源枯竭問(wèn)題日益嚴(yán)重,設(shè)計(jì)和制備能夠有效轉(zhuǎn)換和利用太陽(yáng)能等可再生能源的新型熱管理材料成為了目前急需解決的難題。另外,由于電子設(shè)備組件正在逐漸向微型化、集成化方向發(fā)展,這種趨勢(shì)會(huì)導(dǎo)致設(shè)備在運(yùn)行過(guò)程中產(chǎn)生大量熱量,從而影響其可靠性、穩(wěn)定性和安全性。因此,制備具有高導(dǎo)熱的散熱材料是促進(jìn)電子設(shè)備發(fā)展的關(guān)鍵問(wèn)題之一。由于石墨烯具有高本征熱導(dǎo)率、高比表面積及優(yōu)異的機(jī)械性能,被作為制備熱能存儲(chǔ)材料、散熱材料等熱管理材料的理想選擇。石墨烯導(dǎo)電漿料中分散有少層石墨烯,可以作為電池正極導(dǎo)電劑。內(nèi)蒙古生產(chǎn)氧化石墨烯
氧化石墨烯材料有濾餅形態(tài)。廣東制備氧化石墨烯商家
氧化石墨烯的性能:(1)含有豐富的羥基、羧基和環(huán)氧基等含氧官能團(tuán),更高的氧化程度,更好的剝離度;(2)易于接枝改性,可與復(fù)合材料進(jìn)行原位復(fù)合,從而賦予復(fù)合材料導(dǎo)電、導(dǎo)熱、增強(qiáng)、阻燃、***抑菌等性能;(3)易于剝離成穩(wěn)定的氧化石墨烯分散液,易于成膜。氧化石墨烯的應(yīng)用領(lǐng)域:應(yīng)用于熱管理、橡膠、塑料、樹(shù)脂、纖維等高分子復(fù)合材料領(lǐng)域,還可以應(yīng)用于鋰電正負(fù)極材料的復(fù)合、催化劑負(fù)載等。氧化石墨烯分散液的性能:(1)含有豐富的羥基、羧基和環(huán)氧基等含氧官能團(tuán);(2)易于接枝改性,可與復(fù)合材料進(jìn)行原位復(fù)配,從而賦予復(fù)合材料導(dǎo)電、導(dǎo)熱、增強(qiáng)、阻燃、***、抑菌等性能;(3)SE3122在水中具有很好的分散性,樣品單層率>90%,產(chǎn)品經(jīng)輕微攪拌就可與水相互溶;氧化石墨烯分散液的應(yīng)用領(lǐng)域:應(yīng)用于鋰電正負(fù)極材料,還可以應(yīng)用于橡膠、塑料、樹(shù)脂、纖維等高分子復(fù)合材料領(lǐng)域。廣東制備氧化石墨烯商家