Ⅰ 氧化石墨烯在酸性溶劑中會團聚嗎
氧化石墨烯在酸性溶劑中會團聚
氯磺酸可以「溶解」石墨形成石墨烯,這也是少數石墨發生溶解(分散成單層石墨烯)的情況,與之相對應的是,通過強還原劑金屬鉀插入石墨據說也可以實現美國萊斯大學和以色列理工學院的科學家們找到了一種可使用化學溶液大批量製造出高純度石墨烯的方法。研究人員表示,這有望大大降低具有廣泛用途的炭素復合材料和觸摸屏的生產成本,也將推進基於納米技術的新材料的研發。相關研究成果發表在《自然·納米技術》雜志網路版上。石墨烯是單層原子厚的石墨薄片。2004年,英國曼徹斯特大學的安德烈·海姆等人,使用膠帶從石墨晶體上一層層剝離並制備出了僅由一層碳原子構成的石墨烯。石墨烯是已知最堅固的材料之一,且作為單質,它在室溫下傳遞電子的速度比其他已知導體都快,具有很好的導電性,因此在太陽能電池、感測器等方面具有廣泛的應用。自問世之日起,石墨烯就引起了全世界的研究熱潮。研究論文的作者之一、萊斯大學化學和分子生物學家馬特奧·帕斯誇里表示,石墨能夠溶解在一種名為氯磺酸的超強酸中。研究人員在測量溶液時驚喜地發現,石墨中單個的石墨烯薄層會在溶液中自然剝落開來。帕斯誇里表示,目前,有很多高效的方法可以製造氧化石墨烯,其導電性與石墨烯相比相形見絀,而製造純粹的石墨烯的方法還比較少,而且效率都不高,利用新方法則可得到大量純石墨烯。該研究團隊表示,每升酸溶液中可溶解兩克石墨烯。使用高濃度的、含有石墨烯的溶液,科學家們製造出了透明的薄膜。該導電薄膜製成的觸摸屏成本要低於目前智能手機上使用的觸摸屏。此外,研究人員還利用該方法製造出了液晶。石墨烯不僅可用來開發製造出紙片般薄的超輕型飛機材料、超堅韌的防彈衣,甚至能讓科學家夢寐以求的2.3萬英里長太空電梯成為現實。該論文的另一個作者、美國萊斯大學的化學家詹姆士·圖爾表示,如果這種方法被證明可用以成批製造石墨烯光纖,將能降低超堅固炭素復合材料的成本,炭素復合材料在航空航天、汽車和建築等領域具有廣泛的用途。
Ⅱ 石墨化驗哪些指標
青島華泰石墨為你解答:石墨一般需要化驗石墨粉純度,也就是石墨粉固定碳含量所佔比重,還有灰分、水分、篩下物等所佔的比重。還有石墨粉粒度大小,這是石墨粉規格的劃分標准。希望對你有幫助,希望採納,萬分感謝。
Ⅲ 氧化石墨烯為什麼容易團聚
氧化石墨烯為什麼容易團聚
估計是因為兩個原因,第一,靜電作用,多巴胺上的氨基容易帶正電,發生經典吸引凝聚;第二,多巴胺作為生物粘合劑,容易自聚,那當然就會造成凝聚了。尤其是多巴胺自聚產生粘性的過程中,最關鍵的一步就是鄰二酚結構被氧化成醌,所以說石墨烯具有氧化性可能也是一個原因
Ⅳ 氧化石墨烯水溶液超聲後為什麼會有團聚現象
這個要看明不明顯,一般來說氧化石墨烯溶於水,不會出現團聚。如果真的團聚比較嚴重那可能是這根本不是氧化石墨烯,或者氧化程度不夠。需要進一步鑒定。可以做一下xps或者紅外。
Ⅳ 如何防止石墨烯團聚
摘要 除了通過離子液體改性和小分子修飾等方法來提高石墨烯的分散性外,還有一些其他的方法來阻止石墨烯的團聚,比如共磺化沉澱工藝和枝接官能團的方式等。
Ⅵ 石墨烯和多孔石墨烯性能有什麼差異
多孔石墨烯是指在二維基面上具有納米級孔隙的碳材料,是近年來石墨烯缺陷功能化的研究熱點。多孔石墨烯不僅保留了石墨烯優良的性質,而且相比惰性的石墨烯表面,孔的存在促進了物質運輸效率的提高,特別是原子級別的孔可以起到篩分不同尺寸的離子/分子的作用。更重要的是,孔的引入還有效地打開了石墨烯的能帶隙,促進了石墨烯在電子器件領域的應用。
多孔石墨烯材料結構示意圖
多孔石墨烯(PG)又稱石墨烯篩(GNM)是指在二維基面上具有納米孔的碳材料。大量的理論和計算表明,PG中的孔是碳原子從晶格中被移除或者轉移到表面而留下的空位,其本身是一種缺陷。對Gr進行高能粒子輻射、化學處理都會導致這種缺陷的產生。在制備的過程中,由於缺陷會影響Gr的電學性質、磁學性質和機械性質,尤其在電學性質中,缺陷造成載流子和聲子散射,減少了傳輸路徑,從而影響載流子的遷移率,因此需要盡量保持晶體結構的完整性。但孔缺陷並不都有弊,相反,孔缺陷還可以使Gr獲得一些新的功能。如,的理論比表面積高達2640m2/g,但由於π-π電子的作用,很容易產生團聚,導致比表面積會出現大幅下降,而PG不會產生此種現象。
多孔石墨烯的理論基礎及特性
在Gr中,理想的碳原子排列是六元環結構。 因此,把Gr裁剪成具有一定寬度准一維的納米材料GNR可以獲得兩種不同的邊緣結構類型——扶手型和鋸齒形。具有鋸齒形邊緣的石墨烯通常呈金屬性,而具有扶手型邊緣的既可能呈金屬性,也可能呈半導體型,這取決於納米帶的寬度。實際上,GNR的邊緣是不規則的,並不嚴格遵守兩種邊緣結構類型。因為sp2雜化可以將碳原子排列成不同的多邊形結構,只要滿足特定的對稱規律,非六元環的結構就可能出現。並且,輕微的結構變化都將導致兩種邊緣類型的GNR在導體性質上無差異。在PG中,這兩種邊緣結構是同時存在的,因此PG的電子結構不僅可以由其邊緣的類型來決定,還取決於活性邊緣的數量。然而,由於PG納米孔的周期性和頸寬不一致,以及各個孔的形狀和邊緣形貌也不同,其電學性質表現出更復雜的行為。
除了對PG電學性質的研究之外,科學家還對GNM的力學性能進行了系統的分子動力學研究。當臨界孔密度為15%時,GNM開始產生力學響應的過渡,此時斷裂應變表現為密度的函數並具有最小值。當孔密度小於80%時,應力-應變曲線表明GNM的延展性隨著孔密度的增加而增加,並且強度超過了5GPa。
PG有別於Gr的性質來源於納米孔的引入。以氧化還原法制備Gr為例,在還原的過程中,表面的含氧官能團也隨之被去除,片層間的靜電斥力降低,導致Gr很容易發生團聚,這種團聚不僅降低比表面積,還會阻礙其他物質如電解質離子進入到Gr片層中。而PG由於面內不同尺寸孔的引入,避免了團聚造成的不利影響;介孔和大孔可以促進物質的滲透和輸運;而微孔則有利於比表面積的提高。納米孔結構的引入,使得PG具有高的比表面積、豐富的傳質通道、可調控的能帶隙、高的孔邊緣活性、透氣性、良好的機械穩定性以及生物化學感測等特性。
Ⅶ 生產石墨烯的主要控制指標
三個不同的溫度階段
Ⅷ 都說石墨烯的硬度比金剛石要大,那石墨烯的硬度到底是多少
石墨烯的理論楊氏模量達1.0TPa,而日常生活中的橡膠,只有幾千兆帕,楊氏模量是衡量強度的指標。
石墨烯是已知強度最高的材料之一,同時還具有很好的韌性,且可以彎曲,石墨烯的理論楊氏模量達1.0TPa,固有的拉伸強度為130GPa。而利用氫等離子改性的還原石墨烯也具有非常好的強度,平均模量可大0.25TPa。由石墨烯薄片組成的石墨紙擁有很多的孔,因而石墨紙顯得很脆,然而,經氧化得到功能化石墨烯,再由功能化石墨烯做成石墨紙則會異常堅固強韌。
(8)石墨烯團聚指標擴展閱讀:
石墨烯的主要應用
(1)儲氫材料
石墨烯具有質量輕、高化學穩定性和高比表面積等優點,使之成為儲氫材料的最佳候選者。
(2)航空航天
由於高導電性、高強度、超輕薄等特性,石墨烯在航天軍工領域的應用優勢也是極為突出的。2014年,美國NASA開發出應用於航天領域的石墨烯感測器,就能很好的對地球高空大氣層的微量元素、航天器上的結構性缺陷等進行檢測。而石墨烯在超輕型飛機材料等潛在應用上也將發揮更重要的作用。
(3)感光元件
以石墨烯作為感光元件材質的新型感光元件,可望透過特殊結構,讓感光能力比現有CMOS或CCD提高上千倍,而且損耗的能源也僅需原本10%。可應用在監視器與衛星成像領域中,可以應用於照相機、智能手機等。
Ⅸ 如何克服石墨烯在木塑原料混合時的團聚
氧化石墨烯在酸性溶劑中會團聚氯磺酸可以「溶解」石墨形成石墨烯,這也是少數石墨發生溶解(分散成單層石墨烯)的情況,與之相對應的是,通過強還原劑金屬鉀插入石墨據說也可以實現美國萊斯大學和以色列理工學院的科學家們找到了一種可使用化學溶液大批量製造出高純度石墨烯的方法。研究人員表示,這有望大大降低具有廣泛用途的炭素復合材料和觸摸屏的生產成本,也將推進基於納米技術的新材料的研發。相關研究成果發表在《自然·納米技術》雜志網路版上。石墨烯是單層原子厚的石墨薄片。2004年,英國曼徹斯特大學的安德烈·海姆等人,使用膠帶從石墨晶體上一層層剝離並制備出了僅由一層碳原子構成的石墨烯。石墨烯是已知最堅固的材料之一,且作為單質,它在室溫下傳遞電子的速度比其他已知導體都快,具有很好的導電性,因此在太陽能電池、感測器等方面具有廣泛的應用。自問世之日起,石墨烯就引起了全世界的研究熱潮。研究論文的作者之一、萊斯大學化學和分子生物學家馬特奧·帕斯誇里表示,石墨能夠溶解在一種名為氯磺酸的超強酸中。研究人員在測量溶液時驚喜地發現,石墨中單個的石墨烯薄層會在溶液中自然剝落開來。帕斯誇里表示,目前,有很多高效的方法可以製造氧化石墨烯,其導電性與石墨烯相比相形見絀,而製造純粹的石墨烯的方法還比較少,而且效率都不高,利用新方法則可得到大量純石墨烯。該研究團隊表示,每升酸溶液中可溶解兩克石墨烯。使用高濃度的、含有石墨烯的溶液,科學家們製造出了透明的薄膜。該導電薄膜製成的觸摸屏成本要低於目前智能手機上使用的觸摸屏。此外,研究人員還利用該方法製造出了液晶。石墨烯不僅可用來開發製造出紙片般薄的超輕型飛機材料、超堅韌的防彈衣,甚至能讓科學家夢寐以求的2.3萬英里長太空電梯成為現實。該論文的另一個作者、美國萊斯大學的化學家詹姆士·圖爾表示,如果這種方法被證明可用以成批製造石墨烯光纖,將能降低超堅固炭素復合材料的成本,炭素復合材料在航空航天、汽車和建築等領域具有廣泛的用途。
Ⅹ 氧化石墨烯和還原石墨烯哪個更易團聚
氧化石墨烯容易團聚
估計兩原第靜電作用巴胺氨基容易帶電發經典吸引凝聚;第二巴胺作物粘合劑容易自聚造凝聚尤其巴胺自聚產粘性程關鍵步鄰二酚結構氧化醌所說石墨烯具氧化性能原