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。氧化石墨烯分散液在水中具有很好的分散性,样品单层率>90%,产品经轻微搅拌就可与水相互溶。浙江制备氧化石墨烯有哪些
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。化工氧化石墨烯怎么用氧化石墨烯可以应用于锂离子电池。
氧化石墨烯一般由石墨经强酸氧化而得。主要有三种制备氧化石墨的方法:Brodie法,Staudenmaier法和Hummers法。其中Hummers法的制备过程的时效性相对较好而且制备过程中也比较安全,是目前**常用的一种。它采用浓硫酸中的高锰酸钾与石墨粉末经氧化反应之后,得到棕色的在边缘有衍生羧酸基及在平面上主要为酚羟基和环氧基团的石墨薄片,此石墨薄片层可以经超声或高剪切剧烈搅拌剥离为氧化石墨烯,并在水中形成稳定、浅棕黄色的单层氧化石墨烯悬浮液。由于共轭网络受到严重的官能化,氧化石墨烯薄片具有绝缘的特质。经还原处理可进行部分还原,得到化学修饰的石墨烯薄片。虽然***得到的石墨烯产物或还原氧化石墨烯都具有较多的缺陷,导致其导电性不如原始的石墨烯,不过这个氧化−剥离−还原的制程可有效地让不可溶的石墨粉末在水中变得可加工,提供制作还原氧化石墨烯的途径。而且其简易的制程及其溶液可加工性,考虑量产的工业制程中,上述工艺已成为制造石墨烯相关材料及组件的极具吸引力的工艺过程。
石墨烯薄膜具有优异的面内热导率和良好的柔钿性,因此经常在可穿戴设备、电子设备等领域被用作散热材料使用。刘忠范院士团队[78]通过等离子增强化学气相沉积法(PECVD)在蓝宝石衬底上生长石墨烯纳米壁,得到的纳米壁具有独特的结构和出色的热导率。在输入电流为350mA的情况下,基于石墨烯纳米壁组装的LED在光输出功率方面提高了37%左右,而温度却降低了3.8%,说明石墨烯纳米壁可用作LED应用中增强散热的良好材料。Kim[79]等人使用球磨法将氟化石墨剥落为氟化石墨烯溶液,然后通过真空抽滤得到10pm厚的超薄氟化石墨烯薄膜(EGF),显示出242Wm-1K-1的优异面内热导率。Guo_等人通过涂布法制备了一种厚度可控的可拉伸石墨烯薄膜。这种石墨烯薄膜具有良好的柔韧性和优异的导热性能,在施加3.2V电压时,薄膜可以在6s内从室温快速升温至45°C。而去除外加电压后,石墨烯薄膜可在5s内迅速冷却至室温,实验结果显示其既具有快速的电加热响应,又具有高效的散热能力。石墨烯极少添加量可改善材料力学性能。
常州第六元素材料科技股份有限公司成立于2011年11月,入驻江苏武进西太湖国际智慧园,注册资本人民币1.1亿元,是专业从事氧化石墨烯材料研发、石墨烯研发、生产及销售的**专精特新小巨人企业、******,是江苏省石墨烯产业技术创新联盟理事长单位、中国石墨烯产业技术创新战略联盟常务理事单位。公司荣获“第22届中国*****奖”、"第六届常州市**金奖”、“2022年江苏省科学技术奖(三等奖,***完成人)”、“2022年入选“科创中国”先导技术榜(江苏省先进材料领域***入选)”等荣誉,建有“江苏省薄层高质量石墨烯粉体工程技术研究中心”、“省级博士后创新实践基地”等研发平台。氧化石墨还可以应用于锂电正负极材料的复合、催化剂负载等。化工氧化石墨烯材料
GO氧化石墨(粉末)为棕黑色固体。浙江制备氧化石墨烯有哪些
光-热能量转换是石墨烯相变复合材料目前应用*****的一个领域。杨鸣波教授团队[63]通过化学气相沉积(CVD)制备出了具有互连网络的石墨烯泡沫(GF),用于制备复合相变材料的三维骨架。研宄发现,这种相变复合材料的热导率比纯相变材料高744%,且具有很高的光-热转换效率,表明其在太阳能利用和存储中的巨大潜力。**近,他们团队[64]通过冷冻铸造法制备了三维石墨烯网络,与聚乙二醇(PEG)复合后得到具有出色的形状稳定性以及高储能密度的石墨烯相变复合材料。在100mWcnr2的模拟太阳光下照射20分钟,相变复合材料的温度迅速升高,比较高可达到约70°C,而纯PEG的温度*为55.4°C,无法完成相变过程。关闭模拟光源后,相变复合材料的温度急剧下降,当温度到达结晶点附近时,将出现另一个平台,**着热能的释放过程。实验结果表明,与纯PEG相比,石墨烯相变复合材料在光-热能量转换方面表现出更优异的性能,有着更好的应用前景。浙江制备氧化石墨烯有哪些
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