氧化石墨烯(grapheneoxide)是石墨烯的氧化物,,其顏色為棕黃色,,市面上常見的產(chǎn)品有粉末狀,、片狀以及溶液狀的,。因經(jīng)氧化后,,其上含氧官能團增多而使性質(zhì)較石墨烯更加活潑,,可經(jīng)由各種與含氧官能團的反應(yīng)而改善本身性質(zhì),。氧化石墨烯薄片是石墨粉末經(jīng)化學(xué)氧化及剝離后的產(chǎn)物,,氧化石墨烯是單一的原子層,,可以隨時在橫向尺寸上擴展到數(shù)十微米,。因此,其結(jié)構(gòu)跨越了一般化學(xué)和材料科學(xué)的典型尺度,。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。氧化石墨烯長久以來被視為親水性物質(zhì),,因為其在水中具有優(yōu)越的分散性,,但是,相關(guān)實驗結(jié)果顯示,,氧化石墨烯實際上具有兩親性,,從石墨烯薄片邊緣到**呈現(xiàn)親水至疏水的性質(zhì)分布。因此,,氧化石墨烯可如同界面活性劑一般存在界面,,并降低界面間的能量。其親水性被***認(rèn)知,。相關(guān)實驗結(jié)果顯示,,氧化石墨烯實際上具有兩親性,從石墨烯薄片邊呈現(xiàn)親水至疏水的性質(zhì)分布,。云南生產(chǎn)氧化石墨烯制造
材料應(yīng)用范圍很廣,。氧化石墨烯是一種性能優(yōu)異的新型碳材料,具有較高的比表面積和表面豐富的官能團,。氧化石墨烯復(fù)合材料包括聚合物類復(fù)合材料以及無機物類復(fù)合材料更是具有廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域,,因此氧化石墨烯的表面改性成為另一個研究重點。石墨烯通??捎裳趸┻€原得到,,其主要的制備方法有機械剝離法、化學(xué)還原法,、溶劑熱還原法,、光催化還原法,、化學(xué)氣相沉積法等。其中,,化學(xué)還原法由于具有成本低,、工藝簡單易控等特點而備受科研工作者的推崇。目前,,用于制備還原氧化石墨烯或石墨烯的化學(xué)還原劑主要有鈉與硼氫化鈉混合液,、硼氫化鈉和硫酸混合液、氫碘酸,、氫碘酸與乙酸混合液,,鈉-氨,對苯二酚,,維生素C-氨基酸,,L-對抗壞血酸,鋅粉,,鋁粉,,鐵,堿,,水合肼,,二甲基肼,硫化氫以及氫化鈉等,。然而,,在利用這些還原劑的過程中,高溫,、大量有機溶劑以及有毒藥品的使用限制了大規(guī)模生產(chǎn)還原氧化石墨烯,。因此,開發(fā)一種簡單易行,、反應(yīng)條件溫和,、生產(chǎn)成本低、環(huán)境友好型的還原氧化石墨烯的方法是十分必要的,。天津氧化石墨烯石墨烯的導(dǎo)熱性能優(yōu)異,,易分散,,易加工,。
石墨烯宏觀體材料的形狀可通過改變不同的制備方法、反應(yīng)基底及反應(yīng)容器等對其進行調(diào)控,,但其微觀結(jié)構(gòu)的可控性和重復(fù)性差,。具有相同宏觀形貌的石墨烯相關(guān)理化性能也不盡相同,甚至相差很大,。因此,,對于實現(xiàn)宏觀體石墨烯材料微觀結(jié)構(gòu)的控制是今后研究的一個難點,。當(dāng)前制備石墨烯宏觀體材料大部分都是以氧化石墨、氧化石墨烯以及還原氧化石墨烯等石墨烯氧化物為原料,,但這些石墨烯氧化物在電學(xué)性能和力學(xué)性能等方面都略有減弱,,制備出來的石墨烯宏觀體材料的結(jié)構(gòu)性能也就與理論研究結(jié)果差距較大,因而對石墨烯宏觀體制備原料的開發(fā)以及結(jié)構(gòu)性能的提高是至關(guān)重要的,。盡管石墨烯宏觀體材料較大的比表面積和良好的電學(xué)性能可應(yīng)用于環(huán)境治理和電子器件等領(lǐng)域,,但石墨烯良好的透光和導(dǎo)熱性能仍待進一步的研究應(yīng)用。
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)石墨烯纖維強度高,、韌性好、可編織,,可作為柔性電池的關(guān)鍵材料,。時隔兩年.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。氧化石墨烯是單一的原子層,,可以隨時在橫向尺寸上擴展到數(shù)十微米,。
智能手機、平板電腦等便攜式設(shè)備的普及為人們的生活帶來了極大的便利,。但是,,其中的高速處理器等電子組件會產(chǎn)生不良的電磁能量,這不僅會損害電子組件自身的使用壽命、干擾其他組件的功能,,還會對人體健康帶來危害,。石墨烯薄膜具有優(yōu)異的電學(xué)性能及熱學(xué)性能,,被認(rèn)為是相當(dāng)有發(fā)展前景的超薄電磁屏蔽材料,。鄭**教授團隊[56]通過蒸發(fā)自組裝法制備了大面積GO薄膜。經(jīng)過石墨化處理后,,所得石墨烯薄膜具有出色的性能,,其電磁屏蔽性能和面內(nèi)熱導(dǎo)率分別可達20dB、1100WFengW等人通過疊層熱壓技術(shù)成功制備了含有石墨烯納米片(GNP)和Ni納米鏈的復(fù)合膜(HAMS),。通過將Ni納米鏈和GNP選擇性地分布在不同的層中,,其比較好電導(dǎo)率、屏蔽效果和面內(nèi)熱導(dǎo)率分別可以達到76.8Sm'51.4dB和8.96WH1-1K-1,。氧化石墨烯易于接枝改性,,可與復(fù)合材料進行原位復(fù)合。天津氧化石墨烯
可用于注射和擠出成型制件,,尤其適用于煤炭,、礦井以及石油天然氣運輸?shù)阮I(lǐng)域的管材制件。云南生產(chǎn)氧化石墨烯制造
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(xué),、電學(xué)、熱學(xué)及光學(xué)特性,,在電極材料,、醫(yī)學(xué)、儲氫裝置和催化劑等諸多領(lǐng)域[11~13]得到了廣泛的應(yīng)用,。鋰離子電池領(lǐng)域是碳納米管相當(dāng)有潛力的應(yīng)用方向之一,。首先,碳納米管自身就是一種***的鋰離子電池負(fù)極材料;其次,,碳納米管尤其是使用化學(xué)氣相沉積技術(shù)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(dǎo)效應(yīng)及抗電遷移能力,其電導(dǎo)率可高達105S/m[14],。將其作為三維導(dǎo)電結(jié)構(gòu)或?qū)щ娞砑觿┘尤氲狡渌姌O材料之中,,不但可提高復(fù)合電極的電子與離子傳輸能力,還可***增強電極的機械性能,。云南生產(chǎn)氧化石墨烯制造