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石墨烯的制备方法--氧化-还原法

发表于: 2013-09-28 19:37:01 文章来源:青岛晨阳石墨有限公司

  

  石墨烯是一种从石墨粉中剥离出的单层碳原子面材料,是碳的二维结构,是一种“超级材料”,是最薄却也是最坚硬的纳米材料,其厚度只有0.335纳米,硬度超过钻石,重量几乎为零。它在室温下传递电子的速度比已知导体都快,可用来制造透明触控屏幕、光板,甚至太阳能电池。石墨烯微片由于其拥有的优良特性,其使用领域非常广阔,石墨烯复合材料、石墨烯塑料、石墨烯橡胶、石墨烯导电油墨、石墨烯涂料、石墨烯吸波隐形功用板、石墨烯散热器件、石墨烯动力电池、石墨烯功用涂层、超级电容器、海水淡化脱盐装置等都是极好的使用。

 氧化-还原法是指将天然鳞片石墨与强酸和强氧化性物质反应生成氧化石墨,通过超声分散制备成氧化石墨烯(单层氧化石墨),加入还原剂去除氧化石墨表面的含氧基团,如羧基、环氧基和羟基,得到石墨烯。氧化-还原法被提出后,以其简单易行的工艺变成实验室制备石墨烯的最简便的方法,得到广阔石墨烯研究者的青睐。氧化-还原法能够制备稳定的石墨烯悬浮液,处理了石墨烯难以分散在溶剂中的疑问。石墨烯具有极大的比表面积,容易发生不可逆聚会,一旦聚会,石墨烯粉末也很难分散于溶剂中。研究表明,石墨烯在环戊酮中分散性最好,但可分散浓度也只有815Lg/mL,要拓宽石墨烯在喷涂和液-液自拼装等领域的应用,就需要制备稳定的石墨烯悬浮液。氧化-还原法唯一的缺点是制备的石墨烯存在必定的缺点,例如,五元环、七元环等拓扑缺点或存在-OH基团的结构缺点,这些将导致石墨烯部分电学性能的丢失,使石墨烯的应用受到限制,但是这种制备方法简便且成本较低,不仅能够制备出大量石墨烯悬浮液,而且有利于制备石墨烯的衍生物,拓宽了石墨烯的应用领域。