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(jí)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,。空心石墨烯纖維具有內(nèi)壁和外表面.相對(duì)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(duì)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,。氧化石墨烯可以應(yīng)用于鋰離子電池,。河北生產(chǎn)氧化石墨烯改性
催化劑可以是天然或合成材料,例如酶、有機(jī)化合物,、金屬和金屬氧化物,。碳納米材料包括炭黑、碳納米管(CNT),、石墨烯及其衍生物,,是許多合成催化劑的重要組分。它們已被用作有效催化劑或其他催化劑的載體,。在上述碳材料中,,石墨烯**近引起了**強(qiáng)烈的關(guān)注。這主要是由于石墨烯與開發(fā)新催化劑的其他碳同素異形體相比具有多項(xiàng)優(yōu)勢,。一是,,石墨烯的理論比表面積高達(dá)約2600m2·g-1,是單壁碳納米管的兩倍,,高于單壁碳納米管,、大多數(shù)炭黑和活性炭。這種結(jié)構(gòu)特征使得石墨烯非常適合作為負(fù)載催化劑的二維載體的潛在應(yīng)用,。此外,,局部共軛結(jié)構(gòu)賦予石墨烯在催化反應(yīng)中對(duì)基板的吸附能力增強(qiáng)。二是,,石墨烯材料,,尤其是化學(xué)改性石墨烯(CMG),可以將氧化石墨及其衍生物作為起始原料,,通過使用石墨以較低成本大規(guī)模獲得,。石墨烯材料不含碳納米管中存在的幾乎不可避免的金屬雜質(zhì),這會(huì)阻礙催化反應(yīng)中的碳納米管性能,。三是,,石墨烯的優(yōu)異電子遷移率促進(jìn)催化反應(yīng)期間的電子轉(zhuǎn)移,改善其催化活性,。四是,,石墨烯還具有高的化學(xué)、熱學(xué),、光學(xué)和電化學(xué)穩(wěn)定性,,可以提高催化劑的壽命。黑龍江新型氧化石墨烯改性超級(jí)銅具有優(yōu)異的高頻性能,,強(qiáng)磁場下交流(頻率約1MHz)等效電阻,,相比純銅低20%以上,。
儲(chǔ)能電池在人們的日常通信及綠色出行等領(lǐng)域發(fā)揮著日益重要的作用,,這就對(duì)先進(jìn)的鋰離子電池與鋰硫電池電極制備技術(shù)提出了更高的要求。大量研究成果表明以碳納米管與石墨烯為**的納米碳材料因其優(yōu)異的導(dǎo)電能力,、良好的機(jī)械性能以及獨(dú)特的形貌與結(jié)構(gòu)特征,,可在不同的應(yīng)用模式下顯著提高儲(chǔ)能電池的容量性能,、倍率性能以及循環(huán)壽命。與此同時(shí)也應(yīng)認(rèn)識(shí)到在這些材料取得更加***與商業(yè)化的應(yīng)用前還需要解決以下問題:(1)研發(fā)低成本與環(huán)境友好的高質(zhì)量材料制備技術(shù),。碳納米管與石墨烯的導(dǎo)電能力對(duì)其所應(yīng)用的電極性能有著決定性的影響,,因而需要不斷完善與探索新的制備工藝(如氣相沉積法)與化學(xué)改性(如元素?fù)诫s)方法。
在用氧化還原法將石墨剝離為石墨烯的工業(yè)化生產(chǎn)過程中,,得到的石墨烯微片富含多種含氧官能團(tuán),。由于石墨烯片層上的這些缺陷,在一些情況下,,石墨烯微片無法滿足某些復(fù)合材料在抗靜電或?qū)щ?、隔熱或?qū)岬确矫娴奶厥庖蟆榱诵迯?fù)石墨烯片層上的缺陷,,提高石墨烯微片的碳含量和在導(dǎo)電,、導(dǎo)熱等方面的性能。通過調(diào)控氧化石墨烯的結(jié)構(gòu),,降低氧化程度,,降低難分解的芳香族官能團(tuán),如內(nèi)酯,、酮羰基,、羧基等官能團(tuán)的含量,從而增加后續(xù)官能團(tuán)分解的效率和降低分解溫度,。調(diào)控氧化條件,,減少面內(nèi)大面積反應(yīng)。該減少缺陷的方案,,有助于提升還原效率,,減少面內(nèi)難以修復(fù)的孔洞,使碳原子排布更密集,,進(jìn)一步減少修復(fù)段的勢壘,,將能量用于增加碳原子離域尺寸,提升晶元大線,,從而提升還原石墨烯的本征導(dǎo)電性,。研發(fā)了深度還原技術(shù),并通過自主開發(fā)的還原設(shè)備,,將石墨烯微片碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)提高到90%以上,;且粉末電導(dǎo)率相比還原前提升20倍,達(dá)到了4000S/m以上,。氧化石墨烯是制備導(dǎo)熱膜的主要原料,。
電子產(chǎn)品**率密度的迅速提高使得如何有效排熱成為能量存儲(chǔ)技術(shù)快速發(fā)展的關(guān)鍵問題,其中,在熱源和散熱器之間使用的熱界面材料(TIM)是熱管理系統(tǒng)的重要因素,。TIM用于將熱管理系統(tǒng)中的兩種固體材料連接起來,,填充它們之間因表面粗糙度不理想而產(chǎn)生的空隙和凹槽,從而起到減小界面熱阻,、降低集成電路的平均溫度和熱點(diǎn)溫度的作用,。目前**普遍的TIM是由填充導(dǎo)熱材料的復(fù)合材料組成,但是隨著電子產(chǎn)品微型化,、集成化的發(fā)展,,隨之而來的對(duì)小型、柔初且高效散熱TIM的需求已經(jīng)超出了目前TIM的能力,。因此,,人們己經(jīng)對(duì)具有高熱導(dǎo)率、高機(jī)械性能的石墨烯/聚合物復(fù)合材料,、石墨烯涂層等熱管理材料的開發(fā)進(jìn)行了***的研宄,。可應(yīng)用于電機(jī),、變壓器,、電力電纜、電氣柜,、新能源汽車,、風(fēng)力發(fā)電、電觸頭材料等領(lǐng)域,。河北生產(chǎn)氧化石墨烯改性
玻纖增強(qiáng)復(fù)合材料戶外使用具有超長耐候性,。河北生產(chǎn)氧化石墨烯改性
涂膜法是一種操作簡單、效率相對(duì)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(duì)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,河北生產(chǎn)氧化石墨烯改性