大規(guī)模制備高質量的石墨烯晶體材料是所有應用的基礎,發(fā)展簡單可控的化學制備方法是一種方便、可行的途徑,這需要化學家們長期不懈的探索和努力;石墨烯的化學修飾包括:將石墨烯進行化學改性、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材料(grapheneandrelatedmaterials),來實現(xiàn)更多的功能和應用。石墨烯的表面化學性能:由于石墨烯晶體獨特的原子和電子結構,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構,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。GO氧化石墨(粉末)為棕黑色固體。浙江石墨烯高濃度母粒
石墨烯是一種由碳原子以sp2雜化軌道組成六角型呈蜂巢晶格的二維碳納米材料。石墨烯是現(xiàn)有材料中厚度**薄、強度比較高、導熱性比較好的新型二維材料。石墨烯在智能裝備、航空航天、能源儲存和環(huán)境治理等諸多領域應用潛力巨大,是重要的戰(zhàn)略新興材料。石墨烯具有優(yōu)異的光學、電學、力學特性,在材料學、微納加工、能源、生物醫(yī)學和藥物傳遞等方面具有重要的應用前景,被認為是一種未來**性的材料。石墨烯是一種由碳原子組成的純碳材料,具有單層平面晶體結構。石墨烯是由一系列的石墨單層堆積而成的,每個單層由六角形排列構成。石墨烯的單層厚度約為,是迄今為止已知的**薄的材料。石墨烯是一種非常獨銀族特的材滾搏散料,具有許多強大的特性和潛在的應用。甘肅石墨烯生產企業(yè)石墨烯的結構非常穩(wěn)定,碳碳鍵(carbon-carbon bond)為1.42。
氧化-還原法制備成本低廉且容易實現(xiàn),成為制備石墨烯的比較好方法,而且可以制備穩(wěn)定的石墨烯懸浮液,解決了石墨烯不易分散的問題。氧化-還原法是指將天然石墨與強酸和強氧化性物質反應生成氧化石墨(GO),經過超聲分散制備成氧化石墨烯(單層氧化石墨),加入還原劑去除氧化石墨表面的含氧基團,如羧基、環(huán)氧基和羥基,得到石墨烯。氧化-還原法被提出后,以其簡單易行的工藝成為實驗室制備石墨烯的**簡便的方法,得到廣大石墨烯研究者的青睞。Ruoff等發(fā)現(xiàn)通過加入化學物質例如二甲肼、對苯二酚、硼氫化鈉(NaBH4)和液肼等除去氧化石墨烯的含氧基團,就能得到石墨烯。氧化-還原法可以制備穩(wěn)定的石墨烯懸浮液,解決了石墨烯難以分散在溶劑中的問題。氧化-還原法的缺點是宏量制備容易帶來廢液污染和制備的石墨烯存在一定的缺陷,例如,五元環(huán)、七元環(huán)等拓撲缺陷或存在-OH基團的結構缺陷,這些將導致石墨烯部分電學性能的損失,使石墨烯的應用受到限制。
石墨烯電池優(yōu)點:1、應用領域范圍比較廣,大量會采用應用在移動終端、航天工程、新能源電池行業(yè)領域。2、根據高導電的性能、強度、超輕薄等優(yōu)點,石墨烯在航天行業(yè)領域的應用領域優(yōu)勢也是極其明顯的。不久前美利堅共和國NASA開發(fā)設計出應用領域于航天行業(yè)領域的石墨烯溫度傳感器,就散賣能非常好的對宇宙高空大層中的營養(yǎng)元素、航天飛機上的塌轎功能性缺點等開展檢驗。而石墨烯在超輕型飛機材料等潛在性應用領域上也將充分調動更至關重要的用途。3、石墨烯是當今世界導電的性能較合適的材料,在傳統(tǒng)性的手機鋰離子電池中添加了石墨烯復合材料導電的性能粉末,增強了電池的倍率蓄電池充放電性能指標和循環(huán)往復應用時限。4、安全可靠比較穩(wěn)定,新型石墨烯聚碳電容電池,沖滿電時用射釘器打,使其短路故障,任何的化學反應也沒有;擺放在火上燒,也不會發(fā)生事故。高導電石墨烯銅復合材料又稱為超級銅。
中科院金屬研究所沈陽材質科學國家(聯(lián)合)實驗室科研人員運用化學氣相沉積法制備出石墨烯三維網絡構造材質,一舉攻陷石墨烯制備難題,將石墨烯制備帶入產量高、生長面積大的新時代。這一突破不久前入選了2011年度中國科學**進展。為了揭露石墨烯這一隱秘材質的面紗,新聞記者日前采訪了中科院金屬所的科研人員。據介紹,石墨烯是一種新型碳材質,為單層碳原子緊密堆積而成的二維蜂窩狀晶體結構。石墨烯的導電性極好,在射頻晶體管、超靈敏傳感器、柔性透明導電薄膜、***和高導復合材料、高性能鋰離子電池組和超級電容器等方面展現(xiàn)出極大的應用潛力,成為全人類目前已知的強度**高的物質。它不*可以開發(fā)制造出薄如紙片的超輕型飛機材質、超韌性的防彈衣,甚至還能為將來制造“太空電梯”纜線敞開期望之門。但是,繁復的制造工藝阻撓著石墨烯的普遍使用。高質量石墨烯的大量制備以及把石墨烯片組裝成具備特定構造的材質對綜合利用石墨烯的眾多不錯特性、實現(xiàn)商業(yè)化應用具備極度關鍵的含義。據該所科研人員介紹,他們在石墨烯三維體材質的宏量制備和應用中使用泡沫金屬作為生長基體,運用化學氣相沉積法方式制備出兼具三維連接網絡構造的泡沫狀石墨烯體材質。石墨烯礦用托輥復合材料,較傳統(tǒng)金屬材質具有耐磨性能優(yōu)良。關于石墨烯漿料
石墨烯片層薄,易分散,易加工。浙江石墨烯高濃度母粒
目前第六元素全資子公司常州第六元素半導體有限公司已與客戶成功開發(fā)石墨烯超級銅復合材料(“超級銅”),“超級銅”利用CVD沉積技術制備而成,石墨烯超級銅導電率高于銀10%,如成功應用于電機,若按10%替換,則每年節(jié)約用電,相當于葛洲壩電站近2個月的發(fā)電量,節(jié)約電費約20億元。近日,中國中車高電導率銅基復合材料“超級銅”登上央視《焦點訪談》節(jié)目。據中國中車介紹,“超級銅”由中車研究院與上海交通大學張荻團隊聯(lián)合研發(fā),是一種高電導率銅基復合材料?!俺夈~”利用石墨烯較好的導電性和力學性能與銅材料片堆疊制成,實現(xiàn)了石墨烯和銅的優(yōu)勢互補。經過實驗驗證,超級銅的導電性能超過銀10%,如果全國10%的電機用上這種“超級銅”材料,那么一年可以節(jié)省出180多億度電。180億度電相當于節(jié)省出一個葛洲壩電站(2022年葛洲壩電站完成發(fā)電量)。目前,“超級銅”已完成中試驗證,驗證了超級銅的量產可行性,并實現(xiàn)了小批量生產,接下來將加快批量化制造進程。浙江石墨烯高濃度母粒