石墨烯 "上色 "新方法 可作為石墨烯涂料來使用
氧化石墨烯是一種不同方式的資料,能夠使其在水中穩定渙散,然后能夠作為一種石墨烯涂料來使用。
石墨烯本質上是一種由碳原子以sp2雜化軌跡組成六角型呈蜂巢晶格的二維碳納米資料。這種看似簡單的資料具有一系列有用的特性--它非常輕巧,薄而有彈性,但仍然很結實。它也是一種超卓的電和熱的導體,因此,從電子產品到水過濾器到衣服,它都會出現在所有的資猜中。
色彩事實上便是對某物質能否反射某種波長的可見光的百性質的描繪。
可見光波段沒有吸收的物質表現為無色透明,而石墨則是這種狀況的不和極端,結果便是看上去是黑色的。
假如要詳細到原子結構層面,使物質度發色實踐上都是不同大小的π鍵共軛體系基團,吸收不同波段的可見光,導致物質呈現不同色彩。而石墨是同層的碳原子以sp2雜化構成共價鍵,每一個碳原子以三個共價鍵與別的三個原子相連,實踐知上每一層都是無限延展的π共軛體系,這種體系對各種波長的光都能吸收,所以導致石墨不反射任何可見光,也便是黑色。
其實石墨道烯也并非徹底沒有色彩,究竟也是碳原子以sp2雜化軌跡成鍵的,假如堆積起來也會和石墨一樣發黑。只是由于石墨烯的厚度非常薄,所以能夠透過可見光,阻撓率極低而已。說白了,石墨烯便是純凈石墨被分紅一片一片厚度到達單原子級的產物,本質沒什么差異。
最理想的狀況是,將石墨烯渙散在水中,將其渙散到正確的構型中,是一種有用的辦法。然后,這種溶液能夠被涂抹或噴涂到表面上,例如制作超級電容器電極或導電涂層。問題是,石墨烯和相似方式的碳,如石墨和碳納米管,是疏水性的,這意味著它們會排擠水。它們能夠通過使用有機溶劑或機械處理使其渙散,但前者有毒,后者會引進缺陷。
現在,于默奧大學研討團隊找到了一種出人意料的簡單辦法來制作石墨烯渙散體。秘訣是用氧化石墨烯替代親水性的氧化石墨烯。通過將氧化石墨烯與其他疏水性碳素顆粒,如石墨烯、活性石墨烯、多孔石墨烯和活性碳素等結合在一起,他們成功地制作出了穩定的石墨烯渙散體。幾天后,沒有任何資料在底部沉積下來。
在一次實驗中,該團隊加入了碳納米管,并試圖用這種混合物制成超級電容器電極。他們將渙散體涂在金屬箔上,然后將其枯燥,并將其加熱到200℃(392°F)。"咱們最終得到的是具有相當大的表面積、良好的導電性能和在超級電容器中貯存電力的優異性能的導電電極資料的薄膜,"該研討的首要作者Alexandr Talyzin。"大的表面積是由(例如)活性石墨烯的微米級顆粒供給的,而納米管和熱還原氧化石墨烯供給了顆粒之間良好的電觸摸。"
石墨烯是最炙手可熱的新資料之一,在半導體產業、光伏產業、航天、軍工等傳統范疇及新能源、新資料等新式范疇發揮著日益重要的作用。當前,福建已經構成多地分布式開展的石墨烯產業格局。
“石墨烯產品的市場前景好,目前咱們公司在該項目總投資5.1億元。項目全部建成后可實現年產值5億元,實現稅收1500萬元,帶動就業100人。”福建省康碳復合資料科技有限公司總經理助理吳彪告訴記者,科技立異企業未來開展需要依托本身技術優勢在石墨烯范疇持續深耕,不斷推動產學研用國家化協同立異,深化產業鏈協作。有了閩西南協同開展產學研合作機制,未來石墨烯產業化應用前景將會越來越廣闊。