如何构建高质量石墨烯在水中高效制备【bdy必定赢官方网站】

本文摘要:从复旦大学了解到,该校与新加坡国立大学的研究人员合作,在石墨烯表面引入少量可电离的含氧官能团,构建高质量石墨烯在水中高效制备,不利于加速石墨烯的大规模工业应用。它在智能设备、航空航天、储能和环境治理等诸多领域具有巨大的潜力,是最重要的战略性新兴材料。

石墨烯

从复旦大学了解到,该校与新加坡国立大学的研究人员合作,在石墨烯表面引入少量可电离的含氧官能团,构建高质量石墨烯在水中高效制备,不利于加速石墨烯的大规模工业应用。相关成果近期在《大自然通讯》杂志在线发表。石墨烯是现有材料中厚度厚、强度低、热导率好的新型二维材料。

石墨烯

它在智能设备、航空航天、储能和环境治理等诸多领域具有巨大的潜力,是最重要的战略性新兴材料。然而,如何构建高效、大规模制备高质量石墨烯仍然是制约其大规模应用的关键问题。理想的解决方案是天然鳞片石墨到达,在液相中被挤压成石墨烯。根据*,为了防止石墨烯的不可逆堆积,液相挤出必须在特定的溶剂中进行,并且溶剂对石墨烯的浓缩能力允许挤出效率,因此液相挤出难以在高浓度下进行。

通常,石墨烯的含量通常大于1毫克/毫升,这意味着生产1千克石墨烯至少需要一吨溶剂。此外,石墨烯的排斥堆积偏置也使其无法储存和运输,这对以前的应用提出了明显的挑战。

如何解决这些问题?研究人员使用了一种非稳定浓度的策略,通过在石墨烯表面引入少量可电离的含氧官能团,并在非常高的浓度(50毫克/毫升)下构建了一种缓慢且高产率的母体挤出物。挤出产物90%以上为单层石墨烯,晶格损耗较小。在挤压过程中,由于表面双电层的传输,石墨烯被絮凝溶解在两个县。

表面

后者即使稀释成高含量的滤饼,在室温下储存一个月后,也可以再次浓缩在水溶液中,形成分布均匀稳定的石墨烯悬浮液,有效解决了石墨烯在大规模应用中的储存和运输问题。此外,本发明制备的石墨烯水性浆料具有良好的历史发展特性,可以通过3D印刷机制备出各种形状的石墨烯气凝胶,为石墨烯在储能、环境治理、多功能复合材料等领域的应用开辟了一条新途径。

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