低成本、宏量制备高质量石墨烯取得新突破
日期:2014-07-24 阅读:1242

 

    beat365赵亚平教授课题组成功建立了低成本、宏量制备完美石墨烯的生产技术。相关工作于2014年1月30日以“Ultrasonic-Assisted Production of Graphene with High Yield in Supercritical CO2 and Its High Electrical Conductivity Film”为题发表在化工领域国际著名三大期刊之一“Industrial & Engineering Chemistry Research”,第一作者为化工系博士生高亚辉。
    石墨烯因具有优异的力学、热学、电学、超大比表面积等优异性质,在聚合物材料、电池/超级电容器、导电油墨、导热涂层、防腐涂层、催化剂载体、以及电子器件、传感器等领域具有广阔的应用前景,是当前研究的热点领域。但是,由于石墨烯存在制备成本高及产品质量差的问题,严重制约了石墨烯的实际应用和发展,是最终实现石墨烯内在价值的瓶颈。
    为了解决这个问题,赵亚平教授课题组的研究人员通过反复研究论证,建立了一条全新的石墨烯生产技术,产率达到50%,其中三层以下石墨烯高达94%。最终产品通过科学仪器严格检测,没有引入任何含氧官能团和缺陷,保持了石墨烯完整的六边形晶格结构,石墨烯薄膜导电率高达2.8×107 S/m。在后续的实际应用研究中进一步表明,通过这一技术所制备的石墨烯在锂电池、防腐涂层、聚合物复合材料、导电墨水、打印电子器件、光催化剂等领域都显示出优异性能,为石墨烯的规模化应用提供了良好的技术基础。

 

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石墨烯制备工艺流程图:(a) 层状石墨原料;(b) 石墨浸在超临界CO2中;(c) CO2分子插入石墨层之间;(d) 在超临界CO2与超声波的耦合作用下,石墨被剥离成单层或几层的石墨烯;(e) 剥离的石墨烯片稳定分散在乙醇水溶液中。

                                                                    

                                         撰稿:高亚辉

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