單層石墨烯在室溫下的熱導(dǎo)率超過5000Wnr1IC1,,因此被作為用于熱管理系統(tǒng)中的理想熱管理材料,。近年來,人們發(fā)現(xiàn)取向三維石墨烯網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)能夠?yàn)闊崃總鬟f提供有效路徑,,因此在散熱材料和相變材料領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景,。劉忠范院士團(tuán)隊(duì)[39]合成了用作熱管理材料的石墨烯氣凝膠/十八烷酸相變復(fù)合材料,,在填充含量為20vol%時(shí)熱導(dǎo)率約為2.635Wm-1K-1,且其垂直分布的石墨烯納米片提供了更大的光吸收及熱交換面積,,顯著提高了太陽能的光-熱轉(zhuǎn)換及存儲效率,,遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于其他傳統(tǒng)的光-熱轉(zhuǎn)換材料。玻纖增強(qiáng)復(fù)合料材質(zhì)地輕,、流動性好,,良好的加工性能。黑龍江新型氧化石墨烯材料
根據(jù)組裝方式的不同.石墨烯能形成一維纖維結(jié)構(gòu),、二維平面結(jié)構(gòu)和三維體結(jié)構(gòu)的石墨烯宏觀體,。纖維結(jié)構(gòu)的石墨烯宏觀體在可穿戴電子設(shè)備上具有廣闊的應(yīng)用前景,而二維和三維結(jié)構(gòu)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(xiàn)出較強(qiáng)的優(yōu)勢,。石墨烯纖維作為典型的一維結(jié)構(gòu)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(xiàn)石墨烯纖維強(qiáng)度高,、韌性好、可編織,,可作為柔性電池的關(guān)鍵材料,。時(shí)隔兩年.空心石墨烯纖維誕生,其直徑為數(shù)十至數(shù)百微米,??招氖├w維具有內(nèi)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(jié)構(gòu)石墨烯宏觀體的**.足一種有序度低于石墨疊層結(jié)構(gòu)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(shí)現(xiàn)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(dǎo)率高(1716S·cm),、導(dǎo)熱性能好(1434W·m·K一)以及氣體滲透性好…等特性,。全國制備氧化石墨烯研發(fā)石墨烯含有豐富的官能團(tuán),易于分散,。
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(shí)間和分散液濃度來精確地控制GO片的厚度及密度,,進(jìn)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(jī)械壓實(shí)和2200°C高溫處理后得到***石墨烯薄膜,,熱導(dǎo)率比較高可達(dá)1434Wnr1K-1,,并且可實(shí)現(xiàn)大面積生產(chǎn),。Bao[4]等人將GO分散液沉積在強(qiáng)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,,
氧化石墨烯的主要應(yīng)用:1,、石墨烯可以做成化學(xué)傳感器,這個(gè)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(gè)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,。氧化石墨烯顏色為棕黃色,市面上常見的產(chǎn)品有粉末狀,、片狀以及溶液狀的,。
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ifb:.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。氧化石墨烯結(jié)構(gòu)跨越了一般化學(xué)和材料科學(xué)的典型尺度,。浙江制備氧化石墨烯產(chǎn)品介紹
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。黑龍江新型氧化石墨烯材料
氧化石墨烯一般由石墨經(jīng)強(qiáng)酸氧化而得,。主要有三種制備氧化石墨的方法:Brodie法,,Staudenmaier法和Hummers法。其中Hummers法的制備過程的時(shí)效性相對較好而且制備過程中也比較安全,,是目前**常用的一種,。它采用濃硫酸中的高錳酸鉀與石墨粉末經(jīng)氧化反應(yīng)之后,得到棕色的在邊緣有衍生羧酸基及在平面上主要為酚羥基和環(huán)氧基團(tuán)的石墨薄片,,此石墨薄片層可以經(jīng)超聲或高剪切劇烈攪拌剝離為氧化石墨烯,,并在水中形成穩(wěn)定、淺棕黃色的單層氧化石墨烯懸浮液,。由于共軛網(wǎng)絡(luò)受到嚴(yán)重的官能化,,氧化石墨烯薄片具有絕緣的特質(zhì)。經(jīng)還原處理可進(jìn)行部分還原,,得到化學(xué)修飾的石墨烯薄片,。雖然***得到的石墨烯產(chǎn)物或還原氧化石墨烯都具有較多的缺陷,,導(dǎo)致其導(dǎo)電性不如原始的石墨烯,不過這個(gè)氧化?剝離?還原的制程可有效地讓不可溶的石墨粉末在水中變得可加工,,提供制作還原氧化石墨烯的途徑,。而且其簡易的制程及其溶液可加工性,考慮量產(chǎn)的工業(yè)制程中,,上述工藝已成為制造石墨烯相關(guān)材料及組件的極具吸引力的工藝過程,。黑龍江新型氧化石墨烯材料