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石墨烯介绍

发布日期:2021-06-02 17:02:24   浏览量 :165
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众所周知,石墨烯是一种新型二维碳材料,具有透光性好、导热系数高、电子迁移率高、电阻率低等优异性能,在电子信息、航空航天、高端装备、新能源、环境保护等领域极具应用潜力。但是目前的石墨烯产业确是乱象丛生。究其原因,主要有两方面原因:第一,石墨烯制备技术不够稳定,同时制备成本偏高。第二,石墨烯应用产品不成熟。

石墨烯的常规制备方法,包括:

微机械剥离法,此法可以制备出高质量石墨烯,但存在产率低和成本高的不足,不满足工业化和规模化生产要求,目前只能作为实验室小规模制备。

化学气相沉积法,指反应物质在气态条件下发生化学反应,生成固态物质沉积在加热的固态基体表面,进而制得固体材料的工艺技术。此法可以满足规模化制备高质量石墨烯的要求,但成本较高,工艺复杂。

氧化还原法,是指将天然石墨与强酸和强氧化性物质反应生成氧化石墨(GO),经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。 此法可以制备稳定的石墨烯悬浮液,解决了石墨烯不易分散的问题,但缺点是宏量制备容易带来废液污染和制备的石墨烯存在一定的缺陷,这些导致石墨烯部分电学性能的损失,使石墨烯的应用受到限制。溶剂剥离法,是将少量的石墨分散于溶剂中,形成低浓度的分散液,利用超声波的作用破坏石墨层间的范德华力,此时溶剂可以插入石墨层间,进行层层剥离,制备出石墨烯。此方法在整个液相剥离的过程没有在石墨烯的表面引入任何缺陷,可以制备高质量的石墨烯,为其在微电子学、多功能复合材料等领域的应用提供了广阔的应用前景。缺点是产率很低。

综合以上所述,如何开发一种兼顾层数低,尺寸分布可控,原料来源丰富和价廉,生产设备简单,制备过程简易、耗能低、生产效率高、产率高和无污染的可工业化量产的高质量石墨烯的制备方法,仍是纳米材料制备技术领域中急需解决的关键问题,且如何将石墨烯产品应用于现在的应用器件中,成为目前石墨烯领域一个重要的课题。

我公司首先解决石墨烯制备上的关键技术,以天然石墨为原料,采用物理法剥离制备技术,能够得到晶格完整度高、杂质含量少、分散性好的石墨烯粉体,粉体95%以上为10层以内的石墨烯,且制备工艺简单,可适应大规模工业化生产,制备得到的石墨烯粉体批次一致性好,质量稳定,价格适中,这对推动石墨烯行业发展具有非常积极的作用。



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