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科研人员完成高质量石墨烯在水相中高效率制备

admin 2019-07-06 387人围观 ,发现0个评论

  新华社上海1月19日电(记者 吴振东)记者从复旦大学得悉,该校与新加坡国立大学研究人员协作,经过在石墨烯外表引进极少量可电离含氧官能团,完成高质量石墨烯在水相中的高功率制备,有利于加快石墨烯大规模产业化使用。相关效果近来在线发表于《天然通讯》杂志。

  石墨烯是现有材猜中厚度最薄、强度最高、导热性最好的新式二维资料,在智能配备、航空航天、动力贮存和环境管理等许多范畴使用潜力巨大,是重要的战略新式资料。

  但是,怎么完成高质量石墨烯的高功率、规模化制备,一直是约束其大规模使用的要害难题。抱负处理方案是从天然鳞片石墨动身,将其在液相中剥离成石墨烯。

  据专家介绍,为防止石墨烯的不可逆集合,液相剥离一般需求在特定溶剂中进行,而溶科研人员完成高质量石墨烯在水相中高效率制备剂对石墨烯的涣散才能则约束了剥离的功率,致使液相剥离很难在高浓度下进行。典型情况下石墨烯含量一般小于1mg/科研人员完成高质量石墨烯在水相中高效率制备mL,这意味着出产1kg石墨烯至少需求1吨的溶剂用量。此外,石墨烯激烈的集合倾向也使其难以存储、运送,为后续使用提出应战。

  怎么战胜这些难题?研究人员选用一种非安稳涣散的战略,经过在石墨烯外科研人员完成高质量石墨烯在水相中高效率制备表引进极少量的可电离含氧官能团,完成在极高浓度(50mg/mL)下的快速、高产率剥离,剥离产品90%以上为单层石墨烯,且晶格缺点少。剥离过程中,因为外表双电潍柴动力层被紧缩,石墨烯以絮凝办法分出构成沉积,后者即便浓缩至固含量很高的滤饼,室温贮存一月后,仍可再次涣散于水溶液中构成均匀安稳的石墨烯悬浮液,然后有用处理石墨烯规模化使用中的贮存和运送问题。

  此外,该办法制备的石墨烯水相浆料表现出杰出的流变特性,可直接经过3D打印制备各种形状的石墨烯气凝胶,然后为石墨烯在储能、环境管理、多功能复合资料等范畴的使用拓荒了新途径。

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