近年來,,石墨烯薄膜因其高電導率和輕巧柔鈿的特性而受到越來越多的關注,。石高全教授課題組[51]通過蒸發(fā)誘導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還原,,其中,,CNC能夠誘導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復合電極,在沉積金膜的厚度為7nm時,,復合膜在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性能,Chen等人組裝了基于GO/Au復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,,證明了石墨烯復合膜在柔性電子領域具有巨大的應潛力,。石墨烯環(huán)氧樹脂由石墨烯與環(huán)氧樹脂原位聚合制備得到,,有效解決了石墨烯分散的難題。改性氧化石墨烯導熱膜
溶劑熱法是指在特制的密閉反應器(高壓釜)中,,采用有機溶劑作為反應介質,,通過將反應體系加熱至臨界溫度(或接近臨界溫度),在反應體系中自身產生高壓而進行材料制備的一種有效方法,。溶劑熱法解決了規(guī)?;苽涫┑膯栴},同時也帶來了電導率很低的負面影響,。為解決由此帶來的不足,,研究者將溶劑熱法和氧化還原法相結合制備出了高質量的石墨烯。Dai等發(fā)現(xiàn)溶劑熱條件下還原氧化石墨烯制備的石墨烯薄膜電阻小于傳統(tǒng)條件下制備石墨烯。溶劑熱法因高溫高壓封閉體系下可制備高質量石墨烯的特點越來越受科學家的關注,。溶劑熱法和其他制備方法的結合將成為石墨烯制備的又一亮點,。石墨烯的制備方法還有高溫還原、光照還原,、外延晶體生長法,、微波法、電弧法,、電化學法等,。筆者在以上基礎上提出一種機械法制備納米石墨烯微片的新方法,并嘗試宏量生產石墨烯的研究中取得較好的成果,。如何綜合運用各種石墨烯制備方法的優(yōu)勢,,取長補短,解決石墨烯的難溶解性和不穩(wěn)定性的問題,,完善結構和電性能等是今后研究的熱點和難點,,也為今后石墨烯的制備與合成開辟新的道路。上海生產氧化石墨烯改性常州第六元素擁有氧化石墨的高效純化技術,。
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,。
相變材料(PCM)通過材料發(fā)生物態(tài)的變化(如融化、凝固等)來儲存及釋放能量,,從而達到熱管理的目的,。但是,相變材料在作為熱管理材料使用時有三個主要缺點:本征熱導率低,、對光的吸收率低以及形狀穩(wěn)定性差[6()_62],。因此,通常通過添加導熱填料來改善這些缺點,,石墨烯由于具有高本征熱導率,、高長徑比而經常被作為制備具有高性能相變復合材料的理想填料,。在現(xiàn)階段研究中,石墨烯基相變復合材料在熱管理方向的應用主要分為光-熱轉換材料,、熱-電轉換材料,、電-熱轉換材料三種。導熱型石墨烯,,外觀為黑色粉末,。
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型半導體,,并表現(xiàn)出良好的場效應響應,。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合,,經過機械壓實和2200°C高溫處理后得到***石墨烯薄膜,,熱導率比較高可達1434Wnr1K-1,并且可實現(xiàn)大面積生產,。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30s,,***在100°C烘箱中干燥得到超薄石墨烯薄膜,,其電阻可降低至1〇2?l〇3nnr2范圍之間,,透光率高達80%,,在透明導體方向有著良好的應用前景。氧化石墨烯是第六元素的產品之一,。新型氧化石墨烯制造
石墨烯可應用于橡膠,、塑料、樹脂,、纖維等高分子復合材料領域,,從而提高復合材料的機械性能,。改性氧化石墨烯導熱膜
自碳納米管(CNTs)在1991年被Iijima報道以來[10],,這種具有一維納米尺寸的管狀碳材料以其獨特的力學、電學,、熱學及光學特性,,在電極材料,、醫(yī)學、儲氫裝置和催化劑等諸多領域[11~13]得到了廣泛的應用,。鋰離子電池領域是碳納米管相當有潛力的應用方向之一,。首先,碳納米管自身就是一種***的鋰離子電池負極材料;其次,,碳納米管尤其是使用化學氣相沉積技術制備的定向生長的三維碳納米管陣列具備優(yōu)異的機械強度,,并且由于其獨特的彈道電子傳導效應及抗電遷移能力,其電導率可高達105S/m[14],。將其作為三維導電結構或導電添加劑加入到其他電極材料之中,,不但可提高復合電極的電子與離子傳輸能力,還可***增強電極的機械性能,。改性氧化石墨烯導熱膜