化學(xué)氣十日沉干jI法制備三維石烯的j制箭烯卡¨似,,以甲烷為碳源.氧氣和氬氣為輔助怵,,泡沫過渡金屬底l-2h:積基形狀類似的泡沫狀烯,利川劃蝕液將冷卻后帶底的f器烯泡沫中的坫劃腳if'b:.從mj火僻九支撐構(gòu)架的j維石烯泡沫。(,、h{21]等利ff】化學(xué)氣相沉I法分)j』J平f1l曲泡沫鎳底f:.制舒r具有三維連通絡(luò)納fjlJ的鞋烯泡沫材料,。研究發(fā)現(xiàn).石墨烯泡沫完整地制色!淋J的納構(gòu).以尢縫連接的力‘式卡勾成r全連通的體.仃低J奠,、大扎隙率,、高比表面積和優(yōu)異的電荷他能力等特點(diǎn)。Wu等利用該方法也成功制備J,,氮摻雜維r烯泡沫..此外.利用這種方法還能獲得各種具有優(yōu)砰特性的維r烯泡沫,。。Iiu等以泡沫Ni為呔.通過化學(xué)卡¨fjl成功制備rJfj于*胚抗原檢測的大孔維烯泡沫,。 石墨烯漿料穩(wěn)定性較好,,加入活性材料易于電池混漿。云南制備氧化石墨烯制造
石墨烯薄膜具有優(yōu)異的面內(nèi)熱導(dǎo)率和良好的柔鈿性,,因此經(jīng)常在可穿戴設(shè)備、電子設(shè)備等領(lǐng)域被用作散熱材料使用,。劉忠范院士團(tuán)隊(duì)[78]通過等離子增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積法(PECVD)在藍(lán)寶石襯底上生長石墨烯納米壁,,得到的納米壁具有獨(dú)特的結(jié)構(gòu)和出色的熱導(dǎo)率。在輸入電流為350mA的情況下,,基于石墨烯納米壁組裝的LED在光輸出功率方面提高了37%左右,,而溫度卻降低了3.8%,說明石墨烯納米壁可用作LED應(yīng)用中增強(qiáng)散熱的良好材料,。Kim[79]等人使用球磨法將氟化石墨剝落為氟化石墨烯溶液,,然后通過真空抽濾得到10pm厚的超薄氟化石墨烯薄膜(EGF),顯示出242Wm-1K-1的優(yōu)異面內(nèi)熱導(dǎo)率,。Guo_等人通過涂布法制備了一種厚度可控的可拉伸石墨烯薄膜,。這種石墨烯薄膜具有良好的柔韌性和優(yōu)異的導(dǎo)熱性能,在施加3.2V電壓時,,薄膜可以在6s內(nèi)從室溫快速升溫至45°C,。而去除外加電壓后,石墨烯薄膜可在5s內(nèi)迅速冷卻至室溫,,實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示其既具有快速的電加熱響應(yīng),,又具有高效的散熱能力,。 云南制備氧化石墨烯制造氧化石墨烯材料有濾餅形態(tài)。
近年來,,石墨烯薄膜因其高電導(dǎo)率和輕巧柔鈿的特性而受到越來越多的關(guān)注,。石高全教授課題組[51]通過蒸發(fā)誘導(dǎo)自組裝法對引入少量纖維素納米晶體(CNC)的氧化石墨分散液進(jìn)行干燥處理,然后使氫碘酸對得到的薄膜化學(xué)還原,,其中,,CNC能夠誘導(dǎo)石墨烯片上形成皺紋,使其機(jī)械性能得到了進(jìn)一步增強(qiáng),。測試結(jié)果表明,,這種薄膜具有拉伸強(qiáng)度比較高可達(dá)800MPa,且斷裂伸長率,、初性和電導(dǎo)率分別達(dá)到6.22±0.19%,、15.6412.20MJm_3、1105±17Scm-1,,遠(yuǎn)遠(yuǎn)髙于其他文獻(xiàn)中報道的性能,。Cher^M等人通過在單層石墨烯上沉積金膜制備了GO/Au復(fù)合電極,在沉積金膜的厚度為7nm時,,復(fù)合膜在520nm波長處具有24.6Qm_2的**電阻和74.6%的高透射率,。為了更直觀地分析其電學(xué)性能,Chen等人組裝了基于GO/Au復(fù)合電極的超級電容器,,測試發(fā)現(xiàn),,與基于單層石墨烯的超級電容器相比,其電容提高了17倍,,并且表現(xiàn)出良好的機(jī)械穩(wěn)定性,,證明了石墨烯復(fù)合膜在柔性電子領(lǐng)域具有巨大的應(yīng)潛力。
除了可以將太陽能轉(zhuǎn)換為熱能存儲之外,,石墨烯相變材料也可以將電能轉(zhuǎn)換為熱能存儲,。Wang[65]等人通過冰模板法制備了石墨烯納米片(GNP)氣凝膠,然后與石蠟復(fù)合得到相變復(fù)合材料,,具有高導(dǎo)熱性,、較好的形狀穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性,當(dāng)GNP含量為4.1wt%時熱導(dǎo)率可達(dá)到1.42Wm-11C1,。此外,,當(dāng)電壓為5V時,流經(jīng)樣品的電流約為1.18A,,此時溫度迅速升高,,證實(shí)了其出色的電熱轉(zhuǎn)換能力。Li[66】等人將氣相擴(kuò)散法和溶膠-凝膠法相結(jié)合,,通過超臨界C02干燥和熱退火過程,,制備了具有各向異性網(wǎng)絡(luò)的三維石墨烯氣凝膠,,導(dǎo)熱率和導(dǎo)電率分別高達(dá)1.71士0.2Wnr11C1和341.3Snr1。其相變復(fù)合材料在施加1,?3V的電壓時,,電-熱轉(zhuǎn)換效率比較高可以達(dá)到85%。這項(xiàng)工作能夠?yàn)殚_發(fā)智能的電-熱轉(zhuǎn)換及存儲系統(tǒng)提供理論基礎(chǔ),,并證明了石墨烯相變復(fù)合材料在電子設(shè)備,、太陽能存儲利用、熱管理系統(tǒng)等領(lǐng)域具備的潛力,。玻纖增強(qiáng)復(fù)合材料顏色,、性能可根據(jù)客戶需求定制。
氧化石墨烯的研究熱潮也吸引了國內(nèi)外材料植被研究的興趣,,石墨烯材料的制備方法已報道的有:機(jī)械剝離法,、化學(xué)氧化法、晶體外延生長法,、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易沉積爐,通入含碳?xì)怏w,,如:碳?xì)浠衔?,它在高溫下分解成碳原子沉積在鎳的表面,形成石墨烯,,通過輕微的化學(xué)刻蝕,使石墨烯薄膜和鎳片分離得到石墨烯薄膜,。氧化石墨烯可視為一種非傳統(tǒng)型態(tài)的軟性材料,,具有聚合物、膠體,、薄膜,,以及兩性分子的特性。單層氧化石墨烯產(chǎn)品介紹
氧化石墨烯分散液含有豐富的羥基,、羧基和環(huán)氧基等含氧官能團(tuán),。云南制備氧化石墨烯制造
氧化石墨烯的主要應(yīng)用:1、石墨烯可以做成化學(xué)傳感器,,這個過程主要是通過石墨烯的表面吸附性能來完成的,,根據(jù)部分學(xué)者的研究可知,石墨烯化學(xué)探測器的靈敏度可以與單分子檢測的極限相比擬,。石墨烯獨(dú)特的二維結(jié)構(gòu)使它對周圍的環(huán)境非常敏感,。石墨烯是電化學(xué)生物傳感器的理想材料,石墨烯制成的傳感器在醫(yī)學(xué)上檢測多巴胺,、葡萄糖等具有良好的靈敏性,。2、石墨烯可以用來制作晶體管,,由于石墨烯結(jié)構(gòu)的高度穩(wěn)定性,,這種晶體管在接近單個原子的尺度上依然能穩(wěn)定大氏地工作。相比之下,,目前以硅為材料的晶體管在10納米左右的尺度上就會失去穩(wěn)定性,;石墨烯中電子對外場的反應(yīng)速度超快這一特點(diǎn),又使得由它制成的晶體管可以達(dá)到極高的工作頻率,。 云南制備氧化石墨烯制造