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,,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,。氧化石墨易于剝離成穩(wěn)定的氧化石墨烯分散液,易于成膜,。綠色氧化石墨烯型號
根據組裝方式的不同.石墨烯能形成一維纖維結構,、二維平面結構和三維體結構的石墨烯宏觀體。纖維結構的石墨烯宏觀體在可穿戴電子設備上具有廣闊的應用前景,,而二維和三維結構的石墨烯宏觀體在超級電容器以及環(huán)境水處理方面表現出較強的優(yōu)勢,。石墨烯纖維作為典型的一維結構的石墨烯宏觀體,是一種具有大長徑比的宏觀石攫烯材料,。2011年Xu等***合成石墨烯纖維,,且發(fā)現石墨烯纖維強度高、韌性好,、可編織,,可作為柔性電池的關鍵材料。時隔兩年.空心石墨烯纖維誕生,,其直徑為數十至數百微米,。空心石墨烯纖維具有內壁和外表面.相對于石墨烯纖維其比表面積增大,,具有良好的催化,、分離和敏感特性“。石墨烯膜或石墨烯紙作為二維平面結構石墨烯宏觀體的**.足一種有序度低于石墨疊層結構的平面宏觀石墨烯材料,。Dikin等通過真空輔助抽濾氧化石墨烯膠狀懸浮液,,實現石墨烯的定向組裝,***獲得了氧化石墨烯紙,。通過對其還原即可獲得石墨烯紙,。且研究表明石墨烯紙具有電導率高(1716S·cm),、導熱性能好(1434W·m·K一)以及氣體滲透性好…等特性,。河北制備氧化石墨烯產品介紹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。
隨著電子設備的功率密度越來越高,,其熱管理己成為至關重要的問題,。近年來,由于具有優(yōu)異的導熱性和良好的機械強度,,石墨烯薄膜被認為是用于電子器件中散熱材料(HDM),、熱界面材料(TIM)的理想選擇。0〇1^[5(^等人提出了一種改進的輥涂方法制備石墨薄膜,,然后通過機械壓制,、石墨化處理得到了大尺寸、高密度的高導熱石墨烯薄膜,,由于具有高度有序,、逐層堆疊的微觀結構以及幾乎沒有面內缺陷的石墨烯片,其面內導熱率比較高可達826.0Wnr1K4,,并具有良好的熱穩(wěn)定性和優(yōu)異的柔韌性,。由于其優(yōu)異的性能,這種石墨烯薄膜在LED封裝中表現出出色的熱管理能力,,并且能夠在高溫環(huán)境下工作,,具有良好的應用前景。
除了可以將太陽能轉換為熱能存儲之外,,石墨烯相變材料也可以將電能轉換為熱能存儲,。Wang[65]等人通過冰模板法制備了石墨烯納米片(GNP)氣凝膠,然后與石蠟復合得到相變復合材料,,具有高導熱性,、較好的形狀穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性,當GNP含量為4.1wt%時熱導率可達到1.42Wm-11C1,。此外,,當電壓為5V時,流經樣品的電流約為1.18A,,此時溫度迅速升高,,證實了其出色的電熱轉換能力。Li[66】等人將氣相擴散法和溶膠-凝膠法相結合,,通過超臨界C02干燥和熱退火過程,,制備了具有各向異性網絡的三維石墨烯氣凝膠,導熱率和導電率分別高達1.71士0.2Wnr11C1和341.3Snr1,。其相變復合材料在施加1,?3V的電壓時,電-熱轉換效率比較高可以達到85%,。這項工作能夠為開發(fā)智能的電-熱轉換及存儲系統(tǒng)提供理論基礎,,并證明了石墨烯相變復合材料在電子設備、太陽能存儲利用、熱管理系統(tǒng)等領域具備的潛力,。氧化石墨烯粉體只有第六元素具備規(guī)?;a能。
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,,玻纖增強復合材料具有優(yōu)異的力學與耐磨性能。附近氧化石墨烯
氧化石墨烯含有豐富的羥基,、羧基和環(huán)氧基等含氧官能團,,更高的氧化程度,更好的剝離度,。綠色氧化石墨烯型號
利用石墨烯的納米效應,,將石墨烯和其他材料制備成復合薄膜也是石墨烯應用到熱管理中的途徑之一。如中科院陳成猛團隊[58]制備出一種柔性的石墨烯-碳纖維復合膜散熱片,,結果表明其熱導率達到977W/(m·K),,其熱傳遞的效果好于銅。**科大[59]制備出三維的石墨烯-碳納米環(huán)薄膜,,其熱導率可達946W/(m·K),。浙江大學高超團隊[60]報道了一種快速濕紡組裝(wet-spinningassembly)的方法制備石墨烯薄膜,其熱導率達530~810W/(m·K),??梢姡瑢⑹┖推渌牧现苽涑蓮秃媳∧?,復合薄膜的綠色氧化石墨烯型號