還原石墨烯以及改性的石墨烯已經(jīng)被用在藥物載體、活細(xì)胞成像、生物分子檢測(cè)等生物領(lǐng)域[50]。相比于碳納米管,石墨烯基材料在生物領(lǐng)域的應(yīng)用有著明顯的優(yōu)勢(shì)。首先,它不含金屬催化劑等雜質(zhì),因此不會(huì)對(duì)細(xì)胞產(chǎn)生生物應(yīng)激。其次,改性的石墨烯的分散不需要表面活性劑而且具有更好的水溶性。再次,石墨烯極高的比表面積能使載藥量**提高。改性石墨烯同樣也被用在一些生物器件上,檢測(cè)生物細(xì)胞以及生物分子。它能作為界面對(duì)單個(gè)細(xì)菌進(jìn)行識(shí)別,也能作為無標(biāo)記,可逆DNA檢測(cè)器,或是作為一種極性特定的分子晶體吸附蛋白質(zhì)/DNA[123]。氧化石墨烯還可以應(yīng)用于鋰電正負(fù)極材料的復(fù)合、催化劑負(fù)載等。山東石墨烯復(fù)合材料粉體
除作為添加劑增強(qiáng)聚合物性能外,氧化石墨烯也可單獨(dú)作為一種功能材料使用。如氧化石墨烯可作為活性吸附劑吸附廢氣,Bandosz課題組報(bào)道了氧化石墨烯對(duì)氨氣有效的吸附。氧化石墨烯也同樣在生物領(lǐng)域表現(xiàn)出了重要的應(yīng)用價(jià)值,它能作為一種新型的分子探針有效地檢測(cè)生物分子。Yang等人研究了氧化石墨烯作為藥物載體對(duì)阿霉素(DXR)的負(fù)載及可控釋放,他們發(fā)現(xiàn)阿霉素通過π-π共軛作用吸附于氧化石墨烯上,并且通過調(diào)節(jié)體系的pH值可以對(duì)阿霉素的釋放進(jìn)行調(diào)控,證明了氧化石墨烯在藥物控制釋放領(lǐng)域的潛力。**近,Ruoff課題組開發(fā)了一種以氧化石墨烯為結(jié)構(gòu)單元的新型類似于紙材料,他們通過將氧化石墨烯的水溶液在微孔濾膜上過濾,得到了這種氧化石墨烯紙。這種材料具有規(guī)整的互鎖式排列結(jié)構(gòu),楊氏模量可高達(dá)40GPa,可有望廣泛應(yīng)用于電子元件,可控透氣性膜等領(lǐng)域。甘肅石墨烯復(fù)合材料生產(chǎn)石墨烯防腐漿料可與基體材料進(jìn)行復(fù)合,從而賦予該材料導(dǎo)電、導(dǎo)熱、機(jī)械增強(qiáng)的性能。
石墨烯材料可以應(yīng)用于阻燃橡膠領(lǐng)域。***,由于石墨烯是一種特殊材料,屬于二維片層結(jié)構(gòu),石墨烯與橡膠的結(jié)合,具有一定的嚴(yán)密性,可以產(chǎn)生十分嚴(yán)密的物理隔絕層,對(duì)橡膠來說,其具備更強(qiáng)的阻燃性,可以更加***地應(yīng)用到日常生活中。其次,石墨烯與橡膠的嵌合,可以起到隔絕的效果,在樹脂中摻雜石墨烯,其產(chǎn)生的物理反應(yīng)是產(chǎn)生一層保護(hù)膜,隔絕與空氣的接觸,從而起到阻燃的作用。第三,石墨烯材料的應(yīng)用,可以避免在高溫條件下產(chǎn)生反應(yīng),在化學(xué)反應(yīng)的條件下,可以形成阻燃層,產(chǎn)生阻燃的效果。
聚合物的結(jié)晶過程會(huì)直接影響其加工性能,氧化石墨烯加入到聚合物中可以在復(fù)合體系中起到成核劑的作用,有效地改善聚合物的結(jié)晶過程。研究人員對(duì)聚乳酸(PLLA)/氧化石墨烯納米復(fù)合材料進(jìn)行了非等溫和等溫過程中冷結(jié)晶行為的研究64。通過不同升溫速率的差熱分析發(fā)現(xiàn),隨著氧化石墨烯負(fù)載量的增加,聚乳酸的結(jié)晶峰溫向低溫范圍轉(zhuǎn)移,這說明聚乳酸的非等溫冷結(jié)晶行為有明顯改善,而且氧化石墨烯可***地提高聚乳酸的結(jié)晶速率,并使其結(jié)晶機(jī)理和晶體結(jié)構(gòu)保持不變。常州第六元素?fù)碛惺┪⑵娜毕菪迯?fù)/比表面可控技術(shù)。
在非導(dǎo)電聚合物基體中加入導(dǎo)電填料通常能使聚合物表現(xiàn)出一定的導(dǎo)電性,而且聚合物導(dǎo)電性隨著填料含量的增加呈現(xiàn)出一種非線性的提高。當(dāng)在填料添加量達(dá)到某一個(gè)數(shù)值,即逾滲閾值時(shí),這些填料能在基體中形成導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò),使復(fù)合材料的導(dǎo)電性能大幅度增強(qiáng)。因此,石墨烯本身良好的導(dǎo)電性以及寬高比決定了它可以作為一種理想的無機(jī)相來制備導(dǎo)電復(fù)合材料。相比于對(duì)石墨烯基復(fù)合材料導(dǎo)電性能的研究,對(duì)聚合物/石墨烯復(fù)合材料導(dǎo)熱性能的研究要少很多,這可能是由于在碳納米管增加聚合物導(dǎo)熱性能的研究中效果不甚理想的緣故。不同于導(dǎo)電性的增強(qiáng),好的導(dǎo)熱性需要很強(qiáng)聚合物與填料之間的結(jié)合力。因此,原位聚合法在制備導(dǎo)熱性能良好的復(fù)合材料時(shí)具有一定的優(yōu)勢(shì)。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。山東石墨烯復(fù)合材料粉體
氧化石墨烯分散液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。山東石墨烯復(fù)合材料粉體
太陽能電池或光伏電池可以將太陽能直接轉(zhuǎn)化為電能。光伏裝置通常由陽極、陰極和之間的活性材料層組成,其中陰極是透明的,以便陽光能夠通過。目前,其商業(yè)應(yīng)用的關(guān)鍵在于提高功率轉(zhuǎn)換效率(PCE),同時(shí)通過開發(fā)高性能的活性層和電極材料來降低成本。石墨烯是碳原子以sp2雜化形成的獨(dú)特蜂窩巢狀的二維晶體,單層石墨烯的厚度只有0.334 nm,其比表面積高達(dá)2600 m2/g[92],室溫下電子遷移率約為20000 cm2·V·s-1[93],力學(xué)強(qiáng)度高達(dá)1060 GPa,單層吸光率只有2.3%[94]。石墨烯獨(dú)特的光電性質(zhì),使其及衍生材料被廣泛應(yīng)用于透明電極[95]、對(duì)電極[96]、和電荷傳輸層[92]等結(jié)構(gòu)。山東石墨烯復(fù)合材料粉體