智能手機,、平板電腦等便攜式設(shè)備的普及為人們的生活帶來了極大的便利。但是,,其中的高速處理器等電子組件會產(chǎn)生不良的電磁能量,,這不僅會損害電子組件自身的使用壽命、干擾其他組件的功能,,還會對人體健康帶來危害,。石墨烯薄膜具有優(yōu)異的電學(xué)性能及熱學(xué)性能,,被認(rèn)為是相當(dāng)有發(fā)展前景的超薄電磁屏蔽材料,。鄭**教授團隊[56]通過蒸發(fā)自組裝法制備了大面積GO薄膜。經(jīng)過石墨化處理后,,所得石墨烯薄膜具有出色的性能,,其電磁屏蔽性能和面內(nèi)熱導(dǎo)率分別可達20dB、1100WFengW等人通過疊層熱壓技術(shù)成功制備了含有石墨烯納米片(GNP)和Ni納米鏈的復(fù)合膜(HAMS)。通過將Ni納米鏈和GNP選擇性地分布在不同的層中,,其比較好電導(dǎo)率,、屏蔽效果和面內(nèi)熱導(dǎo)率分別可以達到76.8Sm'51.4dB和8.96WH1-1K-1。氧化石墨烯分散液可與復(fù)合材料進行原位復(fù)配,,從而賦予復(fù)合材料導(dǎo)電、導(dǎo)熱,、增強,、阻燃、抑菌等性能,。常規(guī)氧化石墨烯功能
大規(guī)模制備高質(zhì)量的石墨烯晶體材料是所有應(yīng)用的基礎(chǔ),發(fā)展簡單可控的化學(xué)制備方法是**為方便,、可行的途徑,這需要化學(xué)家們長期不懈的探索和努力;石墨烯的化學(xué)修飾:將石墨烯進行化學(xué)改性、摻雜,、表面官能化以及合成石墨烯的衍生物,,發(fā)展出石墨烯及其相關(guān)材料(grapheneandrelatedmaterials),來實現(xiàn)更多的功能和應(yīng)用;石墨烯的表面化學(xué):由于石墨烯晶體獨特的原子和電子結(jié)構(gòu),,氣體分子與石墨烯表面間的相互作用將表現(xiàn)出許多特有的現(xiàn)象,,這將為表面化學(xué)特別是表面催化研究提供一個獨特的模型表面;同時石墨烯具有完美的兩維周期平面結(jié)構(gòu),可以作為一個理想的催化劑載體,,金屬/石墨烯體系將為表面催化研究提供一個全新的模型催化研究體系,。上海制備氧化石墨烯使用方法氧化石墨應(yīng)用于熱管理、橡膠,、塑料,、樹脂、纖維等高分子復(fù)合材料領(lǐng)域,。
隨著工業(yè)的發(fā)展,,漏油、有機溶劑,、染料和重金屬對水的污染己成為**嚴(yán)重的環(huán)境問題之一,,因此必須開發(fā)出能夠有效吸收和去除水中污染物的新型材料。石墨烯三維氣凝膠由于具有高孔隙率,、低密度和良好的環(huán)境友好性等特點,,經(jīng)常被作為一種高效的可循環(huán)吸收材料。()11[4()]等人通過GO與吡咯溶液的水熱反應(yīng)制備了氮摻雜的三維石墨烯水凝膠,,所得到的石墨烯骨架具有2.1mgcm-3的**密度和280m2g-1的大表面積,,因此對各種類型的油和有機溶劑均有著出色的吸附能力,其吸附量高達自身重量的600倍,,遠遠高于其他常見的碳材料吸附劑,。
涂膜法是一種操作簡單,、效率相對較高的制備方法,常見的涂膜法可分為噴涂法和旋涂法兩種,。3〇^0山6[46]等人將00懸浮液噴涂在預(yù)熱后的51/3丨02基材上,,待溶劑完全蒸發(fā)后得到石墨烯薄膜。在噴涂過程中,,可通過調(diào)節(jié)噴霧持續(xù)時間和分散液濃度來精確地控制GO片的厚度及密度,,進一步還原后所得到的石墨烯薄膜可作為P型半導(dǎo)體,并表現(xiàn)出良好的場效應(yīng)響應(yīng),。除了普遍使用的噴涂法之外,,Lian[47]等人將電噴霧沉積法與卷對卷工藝相結(jié)合,,經(jīng)過機械壓實和2200°C高溫處理后得到***石墨烯薄膜,,熱導(dǎo)率比較高可達1434Wnr1K-1,并且可實現(xiàn)大面積生產(chǎn),。Bao[4]等人將GO分散液沉積在強氧化劑處理過的玻璃基材表面,,并使基材分別以500rpm、800rpm和1600rpm的速度旋轉(zhuǎn)30s,,氧化石墨烯可以應(yīng)用于鋰離子電池,,提高儲能密度和循環(huán)倍率。
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,使其機械性能得到了進一步增強,。測試結(jié)果表明,,這種薄膜具有拉伸強度比較高可達800MPa,且斷裂伸長率,、初性和電導(dǎo)率分別達到6.22±0.19%,、15.6412.20MJm_3、1105±17Scm-1,,遠遠髙于其他文獻中報道的性能,。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。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。上海制備氧化石墨烯使用方法
玻纖增強復(fù)合料材質(zhì)地輕,、流動性好,,良好的加工性能。常規(guī)氧化石墨烯功能
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,,又使得由它制成的晶體管可以達到極高的工作頻率,。常規(guī)氧化石墨烯功能