石墨烯 "上色 "新方法 可作為石墨烯涂料來(lái)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(wěn)定渙散,然后能夠作為一種石墨烯涂料來(lái)使用。
石墨烯本質(zhì)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(jiǎn)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(jié)實(shí)。它也是一種超卓的電和熱的導(dǎo)體,因此,從電子產(chǎn)品到水過(guò)濾器到衣服,它都會(huì)出現(xiàn)在所有的資猜中。
色彩事實(shí)上便是對(duì)某物質(zhì)能否反射某種波長(zhǎng)的可見(jiàn)光的百性質(zhì)的描繪。
可見(jiàn)光波段沒(méi)有吸收的物質(zhì)表現(xiàn)為無(wú)色透明,而石墨則是這種狀況的不和極端,結(jié)果便是看上去是黑色的。
假如要詳細(xì)到原子結(jié)構(gòu)層面,使物質(zhì)度發(fā)色實(shí)踐上都是不同大小的π鍵共軛體系基團(tuán),吸收不同波段的可見(jiàn)光,導(dǎo)致物質(zhì)呈現(xiàn)不同色彩。而石墨是同層的碳原子以sp2雜化構(gòu)成共價(jià)鍵,每一個(gè)碳原子以三個(gè)共價(jià)鍵與別的三個(gè)原子相連,實(shí)踐知上每一層都是無(wú)限延展的π共軛體系,這種體系對(duì)各種波長(zhǎng)的光都能吸收,所以導(dǎo)致石墨不反射任何可見(jiàn)光,也便是黑色。
其實(shí)石墨道烯也并非徹底沒(méi)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(lái)也會(huì)和石墨一樣發(fā)黑。只是由于石墨烯的厚度非常薄,所以能夠透過(guò)可見(jiàn)光,阻撓率極低而已。說(shuō)白了,石墨烯便是純凈石墨被分紅一片一片厚度到達(dá)單原子級(jí)的產(chǎn)物,本質(zhì)沒(méi)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(gòu)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(jí)電容器電極或?qū)щ娡繉印?wèn)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(huì)排擠水。它們能夠通過(guò)使用有機(jī)溶劑或機(jī)械處理使其渙散,但前者有毒,后者會(huì)引進(jìn)缺陷。
現(xiàn)在,于默奧大學(xué)研討團(tuán)隊(duì)找到了一種出人意料的簡(jiǎn)單辦法來(lái)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(guò)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(jié)合在一起,他們成功地制作出了穩(wěn)定的石墨烯渙散體。幾天后,沒(méi)有任何資料在底部沉積下來(lái)。
在一次實(shí)驗(yàn)中,該團(tuán)隊(duì)加入了碳納米管,并試圖用這種混合物制成超級(jí)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(dāng)大的表面積、良好的導(dǎo)電性能和在超級(jí)電容器中貯存電力的優(yōu)異性能的導(dǎo)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(jí)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(dǎo)體產(chǎn)業(yè)、光伏產(chǎn)業(yè)、航天、軍工等傳統(tǒng)范疇及新能源、新資料等新式范疇發(fā)揮著日益重要的作用。當(dāng)前,福建已經(jīng)構(gòu)成多地分布式開(kāi)展的石墨烯產(chǎn)業(yè)格局。
“石墨烯產(chǎn)品的市場(chǎng)前景好,目前咱們公司在該項(xiàng)目總投資5.1億元。項(xiàng)目全部建成后可實(shí)現(xiàn)年產(chǎn)值5億元,實(shí)現(xiàn)稅收1500萬(wàn)元,帶動(dòng)就業(yè)100人。”福建省康碳復(fù)合資料科技有限公司總經(jīng)理助理吳彪告訴記者,科技立異企業(yè)未來(lái)開(kāi)展需要依托本身技術(shù)優(yōu)勢(shì)在石墨烯范疇持續(xù)深耕,不斷推動(dòng)產(chǎn)學(xué)研用國(guó)家化協(xié)同立異,深化產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)作。有了閩西南協(xié)同開(kāi)展產(chǎn)學(xué)研合作機(jī)制,未來(lái)石墨烯產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用前景將會(huì)越來(lái)越廣闊。

