由于石墨烯三維網(wǎng)絡(luò)具有巨大的比表面積和獨特的光電特性,,基于石墨烯的材料已被用于各種傳感設(shè)備的構(gòu)造。俞書宏教授團(tuán)隊[38]制備了RGO/聚氨酯(PU)海綿傳感器,,其電阻變化依賴于在壓縮變形過程中導(dǎo)電納米纖維之間接觸程度的改變,。測試表明,該壓力傳感器可以檢測低至9Pa的壓力,,當(dāng)壓力到達(dá)45Pa時能夠提供清晰的輸出信號,,具有非常高的靈敏性,并且可以在1萬次循環(huán)測試中輸出可重復(fù)的信號,?;冢遥牵希校蘸>d壓力傳感器具有高靈敏度、長循環(huán)壽命和可大規(guī)模制造的特點,,使其有希望成為制造低成本人造皮膚的理想選擇,。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,。上海生產(chǎn)氧化石墨烯改性
真空抽濾法是一種制備石墨烯薄膜的**常見方法。由于氧化石墨烯的片層含有大量羧基,、羰基等親水性含氧官能團(tuán),,并且片層間具有靜電相互作用不容易團(tuán)聚,因此在不借助分散劑的情況下也能在水溶液中分散均勻,,從而形成穩(wěn)定的分散液,,非常有利于真空抽濾過程中片層的緊密排列[43,44],。Liu[45】等人采用真空抽濾法制備了具有有序排列結(jié)構(gòu)和高密度的GO/PDA復(fù)合膜,。在GO/PDA復(fù)合膜中,GO的含氧官能團(tuán)與PDA的胺基之間存在氫鍵相互作用,,并且PDA對GO具有還原的作用,。在經(jīng)過3000°C高溫處理之后,PDA被轉(zhuǎn)化為具有***石墨晶體結(jié)構(gòu)的CPDA納米顆粒(CPDANPs),,對石墨烯片層起到了增強的作用,,從而使復(fù)合膜的拉伸強度,、電導(dǎo)率和熱導(dǎo)率無污染氧化石墨烯措施石墨烯導(dǎo)電與電池活性材料共混后,能夠有效降低極片電阻率和提高電池的循環(huán)性能,。
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(dá)到極高的工作頻率,。
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(jìn)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,。氧化石墨烯的含氧官能團(tuán)可以用于晶體的結(jié)合位點。
石墨是由大量碳原子組成的六角環(huán)形網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的多層疊合體,,因?qū)訂柦Y(jié)合能只有5.4kJ/tool,,故在一定的外力作用下易被剝離,而剝離出的石墨單層結(jié)構(gòu)即為石墨烯,。20世紀(jì)3O年代,,Landau和Peierls等ll提出二維晶體是熱力學(xué)不穩(wěn)定的,在常溫常壓下易分解,。因此,,傳統(tǒng)理論認(rèn)為石墨烯只是一個理論結(jié)構(gòu),實際中無法單獨存在。直到2004年,,英國科學(xué)家Geim等打破了“二維晶體無法在非***零度穩(wěn)定存在”的認(rèn)知,,采用微機械剝離法在高定向熱解石墨(HoPG)上反復(fù)剝離,**終成功制備并觀察到單層石墨烯,。氧化石墨烯分散液含有豐富的羥基,、羧基和環(huán)氧基等含氧官能團(tuán)。上海氧化石墨烯生產(chǎn)
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,。上海生產(chǎn)氧化石墨烯改性
氧化石墨烯的性能:(1)含有豐富的羥基、羧基和環(huán)氧基等含氧官能團(tuán),,更高的氧化程度,,更好的剝離度;(2)易于接枝改性,,可與復(fù)合材料進(jìn)行原位復(fù)合,,從而賦予復(fù)合材料導(dǎo)電、導(dǎo)熱,、增強,、阻燃、***抑菌等性能,;(3)易于剝離成穩(wěn)定的氧化石墨烯分散液,,易于成膜。氧化石墨烯的應(yīng)用領(lǐng)域: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,,還可以應(yīng)用于鋰電正負(fù)極材料的復(fù)合、催化劑負(fù)載等,。氧化石墨烯分散液的性能:(1)含有豐富的羥基,、羧基和環(huán)氧基等含氧官能團(tuán);(2)易于接枝改性,,可與復(fù)合材料進(jìn)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,;(3)SE3122在水中具有很好的分散性,,樣品單層率>90%,產(chǎn)品經(jīng)輕微攪拌就可與水相互溶,;氧化石墨烯分散液的應(yīng)用領(lǐng)域:應(yīng)用于鋰電正負(fù)極材料,,還可以應(yīng)用于橡膠、塑料,、樹脂,、纖維等高分子復(fù)合材料領(lǐng)域。上海生產(chǎn)氧化石墨烯改性