氧化-還原法制備成本低廉且容易實現(xiàn),成為制備石墨烯的比較好方法,,而且可以制備穩(wěn)定的石墨烯懸浮液,,解決了石墨烯不易分散的問題。氧化-還原法是指將天然石墨與強酸和強氧化性物質(zhì)反應(yīng)生成氧化石墨(GO),,經(jīng)過超聲分散制備成氧化石墨烯(單層氧化石墨),,加入還原劑去除氧化石墨表面的含氧基團,如羧基,、環(huán)氧基和羥基,,得到石墨烯。氧化-還原法被提出后,,以其簡單易行的工藝成為實驗室制備石墨烯的**簡便的方法,,得到廣大石墨烯研究者的青睞。Ruoff等發(fā)現(xiàn)通過加入化學(xué)物質(zhì)例如二甲肼,、對苯二酚,、硼氫化鈉(NaBH4)和液肼等除去氧化石墨烯的含氧基團,就能得到石墨烯,。氧化-還原法可以制備穩(wěn)定的石墨烯懸浮液,,解決了石墨烯難以分散在溶劑中的問題,。氧化-還原法的缺點是宏量制備容易帶來廢液污染和制備的石墨烯存在一定的缺陷,例如,,五元環(huán),、七元環(huán)等拓撲缺陷或存在-OH基團的結(jié)構(gòu)缺陷,這些將導(dǎo)致石墨烯部分電學(xué)性能的損失,,使石墨烯的應(yīng)用受到限制,。 常州第六元素研發(fā)生產(chǎn)的石墨烯礦用托輥復(fù)合材料。山西石墨烯有哪些
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,、有機合成法和碳納米管剝離法等。1,、微機械剝離法2004年,,Geim等***用微機械剝離法,成功地從高定向熱裂解石墨(highlyorientedpyrolyticgraphite)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,,目前只能作為實驗室小規(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)?;苽涫┑膯栴}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,,通入含碳氣體,如:碳氫化合物,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,。 廣東石墨烯廠家報價利用氧化石墨制備的石墨烯導(dǎo)熱膜,,導(dǎo)熱系數(shù)高,。
第六元素研發(fā)的“石墨烯重防腐涂料”,,率先在國內(nèi)實現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用,于2015年通過工信部組織的“科技成果鑒定”,,達到“世界先進水平”,。該技術(shù)目前已在國信,、華潤,、龍源等海上風(fēng)電塔筒,,“京廣線”隴海鐵路橋梁,,以及航天科工二院、中船“724所”等科研院所進行了試驗性涂裝,。產(chǎn)品主要應(yīng)用客戶有重慶三峽,、中海油,、江南造船等,。常州第六元素材料科技股份有限公司,、中國電子科技集團公司第十四研究所,、中海油常州涂料化工研究院有限公司、江蘇道蓬科技有限公司聯(lián)合完成的“基于薄層石墨烯的重防腐涂料體系產(chǎn)業(yè)化關(guān)鍵技術(shù)與工程應(yīng)用”項目獲得2022年度江蘇省科學(xué)技術(shù)三等獎,。石墨烯作為關(guān)鍵材料在防腐涂層發(fā)揮的作用尤為明顯,,其可以有效地阻隔外界環(huán)境、腐蝕物質(zhì)等向金屬基材滲透和擴散,,并形成致密的保護層,,具有防腐效果好,涂層厚度低,,附著力高,,重量輕,機械性能好,,耐鹽霧性能較好,,壽命長久且成本低等優(yōu)勢,,是傳統(tǒng)防腐涂料良好的升級替代產(chǎn)品。石墨烯一旦在防腐涂料中成功應(yīng)用,,將**改善腐蝕耗損對經(jīng)濟發(fā)展產(chǎn)生的負面影響,,同時也將成為工業(yè)防腐涂料的一個嶄新的亮點和新的驅(qū)動點。
石墨烯是一種以碳原子緊密堆積成單層二維蜂窩狀晶格結(jié)構(gòu)的新材料,。具備低溫遠紅外功能,,集***抑菌、抗紫外線,。石墨烯獨特的二維結(jié)構(gòu)使其對周圍的環(huán)境非常敏感,,是電化學(xué)生物傳感器的理想材料。由于石墨烯結(jié)構(gòu)的高度穩(wěn)定性,,石墨烯制作的晶體管在接近單個原子的尺度上依首念頌然能穩(wěn)定地工作,。石墨烯具有質(zhì)量輕、高化學(xué)穩(wěn)定性和高比表面積等優(yōu)點,,使之高裂成為儲氫材料的比較好候選者,。石墨烯內(nèi)部碳原子的排列方式與石墨單原子層一樣以sp2雜化軌道成鍵,并有如下的特點:碳原子有4個價電子,,其中3個電子生成sp2鍵,,即每個碳原子都貢獻一個位于pz軌道上的未成鍵電子,近鄰者鄭原子的pz軌道與平面成垂直方向可形成π鍵,,新形成的π鍵呈半填滿狀態(tài),。研究證實,石墨烯中碳原子的配位數(shù)為3,,每兩個相鄰碳原子間的鍵長為1.42×10-10米,,鍵與鍵之間的夾角為120°。除了σ鍵與其他碳原子鏈接成六角環(huán)的蜂窩式層狀結(jié)構(gòu)外,,每個碳原子的垂直于層平面的pz軌道可以形成貫穿全層的多原子的大π鍵,因而具有優(yōu)良的導(dǎo)電和光學(xué)性能,。石墨烯適用于鋰離子電池正負極材料導(dǎo)電添加劑,可有效提高電池能量,,改善循環(huán)壽命和倍率性能,。
納米碳材料是指分散相尺度至少有一維小于100nm的碳材料,。分散相既可以由碳原子組成,,也可以由異種原子(非碳原子)組成,甚至可以是納米孔,。納米碳材料主要包括四種類型:石墨烯,、碳納米管,,碳納米纖維,納米碳球,。碳元素是自然界中存在的與人類**密切相關(guān),、**重要的元素之一,,它具有SP,、SP2、SP3雜化的多樣電子軌道特性,,在加之SP2的異向性導(dǎo)致晶體的各向?qū)院推渌帕械母飨驅(qū)?。因此以碳元素?**構(gòu)成元素的碳素材料具有各式各樣的性質(zhì),,并且新碳素相合新碳素材料還不斷被發(fā)現(xiàn)和人工制得。事實上,,沒有任何元素能像碳這樣作為單一元素可形成像三維金剛石晶體、二維石墨層片,、一維卡賓和碳納米管,、零維富勒烯分子等如此之多的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)完全不同的物質(zhì),。表1給出了碳的化學(xué)鍵合及其形成的各種典型有機物、無機物和碳相的例子,。 石墨烯環(huán)氧樹脂應(yīng)用于重防腐涂料,、導(dǎo)電涂料,、粉末涂料以及膠粉劑等領(lǐng)域,。無污染石墨烯常見問題
石墨烯在材料學(xué),、微納加工,、能源、生物醫(yī)學(xué)和藥物傳遞等方面具有重要的應(yīng)用前景,。山西石墨烯有哪些
第六元素研發(fā)的“石墨烯重防腐涂料”,率先在國內(nèi)實現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用,,于2015年通過工信部組織的“科技成果鑒定”,,達到“世界先進水平”,。該技術(shù)目前已在國信,、華潤、龍源等海上風(fēng)電塔筒,,“京廣線”隴海鐵路橋梁,,以及航天科工二院、中船“724所”等科研院所進行了試驗性涂裝,。產(chǎn)品主要應(yīng)用客戶有重慶三峽,、中海油、江南造船等,。常州第六元素材料科技股份有限公司,、中國電子科技集團公司第十四研究所、中海油常州涂料化工研究院有限公司,、江蘇道蓬科技有限公司聯(lián)合完成的“基于薄層石墨烯的重防腐涂料體系產(chǎn)業(yè)化關(guān)鍵技術(shù)與工程應(yīng)用”項目獲得2022年度江蘇省科學(xué)技術(shù)三等獎,。在第23個世界知識產(chǎn)權(quán)日到來之際,常州第六元素材料科技股份有限公司發(fā)明專利《ZL高固含量的石墨烯復(fù)合干粉及制備方法,、環(huán)氧富鋅涂料及制備方法》被授予第六屆常州市**金獎,。 山西石墨烯有哪些