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科研人员实现高质量石墨烯在水相中高效制备

本文摘要:从复旦大学得知,该校与新加坡国立大学研究人员合作,通过在石墨烯表面引进极少量可电离含氧官能团,构建高质量石墨烯在水看中的高效率制取,不利于加快石墨烯大规模产业化应用于。涉及成果近日在线公开发表于《大自然·通讯》杂志。 石墨烯是现有材料中厚度*厚、强度*低、导热性*好的新型二维材料,在智能装备、航空航天、能源储存和环境治理等诸多领域应用于潜力极大,是最重要的战略新兴材料。 然而,如何构建高质量石墨烯的高效率、规模化制取,仍然是制约其大规模应用于的关键难题。

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从复旦大学得知,该校与新加坡国立大学研究人员合作,通过在石墨烯表面引进极少量可电离含氧官能团,构建高质量石墨烯在水看中的高效率制取,不利于加快石墨烯大规模产业化应用于。涉及成果近日在线公开发表于《大自然·通讯》杂志。  石墨烯是现有材料中厚度*厚、强度*低、导热性*好的新型二维材料,在智能装备、航空航天、能源储存和环境治理等诸多领域应用于潜力极大,是最重要的战略新兴材料。

  然而,如何构建高质量石墨烯的高效率、规模化制取,仍然是制约其大规模应用于的关键难题。理想解决方案就是指天然鳞片石墨抵达,将其在液相中挤压成石墨烯。

  据*讲解,为防止石墨烯的不可逆挤满,液相挤压一般来说必须在特定溶剂中展开,而溶剂对石墨烯的集中能力则容许了挤压的效率,以致液相挤压很难在高浓度下展开。典型情况下石墨烯含量一般来说大于1mg/mL,这意味著生产1kg石墨烯最少必须1吨的溶剂用量。此外,石墨烯反感的挤满偏向也使其无法存储、运输,为先前应用于明确提出挑战。  如何解决这些难题?研究人员使用一种非平稳集中的策略,通过在石墨烯表面引进极少量的可电离含氧官能团,构建在极高浓度(50mg/mL)下的较慢、高产亲率挤压,挤压产物90%以上为单层石墨烯,且晶格缺失较少。

挤压过程中,由于表面双电层被传输,石墨烯以絮凝方式两县构成溶解,后者即使稀释至宜含量很高的滤饼,室温储存一月后,仍可再度集中于水溶液中构成均匀分布平稳的石墨烯悬浮液,从而有效地解决问题石墨烯规模化应用于中的储存和运输问题。  此外,该方法制取的石墨烯水相浆料展现出出有较好的历史发展特性,可必要通过3D打印机制取各种形状的石墨烯气凝胶,从而为石墨烯在储能、环境治理、多功能复合材料等领域的应用于修筑了新途径。


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