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什么是氧化石墨烯,一克价格要多少钱?

发布时间:2020-08-03 14:21源自:网络作者:网络阅读()

  什么是氧化石墨烯,一克价格要多少钱?

  什么是氧化石墨烯,氧化石墨烯作为一种重要的石墨烯衍生物,不但拥有石墨烯的片层状结构,而且表面含有丰富的羟基、环氧基、羧基等含氧官能团[1]。由于这些极性含氧官能团的引入,使其在水等极性溶剂中具有良好的分散性;含氧官能团的引入破坏了石墨烯的共轭大 π 键使其导电性大幅下降进而变为绝缘体。而且,氧化石墨烯表面丰富的含氧官能团也赋予了其新的特性,例如二维表面活性(双亲性)

  石墨是由一层层蜂窝状有序排列的平面碳原子构成的晶体。当把石墨片通过物理或化学方法剥成单层之后,这种只有一个单原子层的石墨薄片称为单碳层石墨烯。

  主要的物理方法有:机械剥离法、液相或气相直接剥离法;化学方法有:表面析出生长法、氧化石墨还原法、化学气相沉积法、化学合成法。不要看石墨烯薄,它的硬度甚至比钢铁要高几百倍!

  因为薄,所以石墨烯具有良好的透光性,以肉眼来看,完全可以说它是透明的。同时,由于石墨烯具有良好的强度、柔韧度、导电导热性能,为复合材料、纺织领域、电子信息、节能环保、生物医药、化工、航空航天等很多领域带来了巨大的改变。

  但是,并不是只有单层石墨烯才叫石墨烯。按层数:它可分为单层石墨烯、双层石墨烯、少层石墨烯和多层石墨烯。按被功能化形式:它可分为氧化石墨烯、氢化石墨烯、氟化石墨烯等。按外在形态:它可分为片、膜、量子点、纳米带或三维状石墨烯等。

  氧化石墨烯的制备方法

  2.1 Brodie 法

  早在 1859 年,英国化学家 B. C. Brodie 就开始研究石墨与发烟硝酸和高氯酸钾的反应。Brodie 发现反应后得到的产物是含有碳、氢、氧的化合物,在水中具有良好的分散性,但其在酸性溶液中分散性较差,并且通过分析发现其化学配比为 C2.19 H0.80 O[4]。

  Staudenmaier 法

  L. Staudenmaier 于 1899 年改良了 Brodie 的方法。该方法首先用浓硫酸和发烟硝酸的混合酸(V 硝酸: V 硫酸 =1:4)处理石墨。

  与 Brodie 法相同,使用发烟硝酸和氯酸钾制备氧化石墨烯时,会产生大量有毒有害气体(ClO2、NO2 等),这些气体既污染环境又容易引起爆炸,同时这两种方法的反应时间都比较长。

  Hummers 法

  Hummers 在总结前人方法的基础上利用浓硫酸代替发烟硝酸,用高锰酸钾代替氯酸钾来氧化石墨。Hummers 法在对石墨进行氧化处理的过程中会产生大量重金属离子,也会对环境产生危害。鉴于此,Peng 等[5]创新采用了新型氧化剂——高铁酸钾,反应后生成的 Fe3+ 还可以作为氧化剂回收,更符合环保要求。

  取向附生法

  氧化石墨烯取向附生法的工作原理是利用生长基质原子结构“种”出石墨烯。其生成步骤是:先让碳原子在1150℃下渗入钌,经冷却到850℃后,大量碳原子就浮出表面,最终长成第一层石墨烯。当第一层覆盖80%后,第二层随之生长。利用这种方法制备石墨烯不仅需要稀有金属钌,而且得出的石墨烯薄片厚度不匀,效果往往达不到预期的效果。

  微机械分离

  此方法是获得石墨烯最普通的方法,可以直接将石墨烯薄片从较大的晶体上剪裁下来。2004 年,英国的KostyaNovoselov 就是用机械分离法首次制备出单层石墨烯,用此方法制备出的石墨烯可以在外界环境下稳定存在。这种方法的优点是过程简单,氧化石墨烯缺点是不易控制产物的尺寸,难以获得所需要的石墨烯。

  石墨烯价格:

  目前市场上,不同品质的石墨烯、氧化石墨烯的成本大概在多少?为什么有些石墨烯几千一克有些却是几千一公斤?石墨烯根据不同的需求有不同的价格。了解更多石墨烯价格可以联系我们烯碳科技。

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