O óxido de grafeno é um importante derivado de grafeno, originalmente utilizado como precursor da preparação macroscópica do grafeno. Nos últimos anos, o grafeno é cada vez mais popular devido às suas propriedades físico-químicas únicas e ampla perspectiva de aplicação. Devido à existência de um grande número de grupos funcionais que contêm oxigênio, o óxido de grafeno possui boa dispersão em água e fácil montagem e funcionalização, é amplamente utilizado na preparação de membrana de separação multifuncional, fibras de alta condutividade, aerogéis super elásticos ultra-leves E outros materiais funcionais, e no armazenamento de energia eletroquímica, materiais catalíticos, biomédicos, compostos, etc., mostraram boas perspectivas de aplicação.
Atualmente, o óxido de grafeno é principalmente preparado pela remoção de óxido de grafite e o óxido de grafite já foi produzido há mais de 150 anos, seja o primeiro método de Brodie (1859) ou desenvolvido pela Staudenmaier e Hummers Baseia-se na reação da grafite com uma grande quantidade de ácido nítrico concentrado, ácido sulfúrico concentrado, permanganato de potássio e outros oxidantes fortes para alcançar não só o risco de explosão, mas também a poluição grave e o longo período de reação. Tomando o método Hummers mais comumente usado como exemplo, Ácido sulfúrico concentrado e permanganato de potássio. A relação de massa típica de grafite com grafite é 40: 3: 1 (ácido sulfúrico concentrado: permanganato de potássio: grafite), e a reação produzirá eventualmente água residual residual excedendo 1000 unidades de massa. Além disso, os intermediários Mn 2 O 7 altamente ativos podem explodir a temperaturas elevadas e a conclusão da reação de oxidação pode levar horas a centenas de horas.
Recentemente, o Instituto Shenyang de Pesquisa Metal, Academia Chinesa de Ciências Centro Nacional de Pesquisa de Materiais Avançados Materiais de Carbono Departamento de Pesquisa proposto um novo método para a oxidação eletrolítica de água para quebrar os 150 anos de oxidação pensamento tradicional de grafite por oxidantes fortes para conseguir um óxido de grafeno segurança, verde, ultra preparado. em primeiro lugar, a intercalação de grafite no ácido sulfúrico concentrado, e, em seguida, grafite intercalada é oxidado em ácido sulfúrico diluído. traçador isótopo de oxigénio e de armadilhagem experiências mostram que radicais de oxigénio no óxido de grafeno elementos, principalmente a partir de água, um grande número de oxigénio da reacção de radicais livres altamente reactivos com o grafite da electrólise de água para gerar óxido de grafeno no electrólito. a reacção é quase nenhuma perda de ácido sulfúrico, sem gerar outras substâncias, pode ser reutilizado para a reacção electroquímica o estudo também revelou que a taxa de oxidação de óxido de grafeno preparado água electrolítica mais rápido do que o método convencional de oxidação de mais do que 100 vezes, e o material resultante é semelhante aos métodos convencionais, contínua e facilmente preparado. este método resolve eficazmente a face longa de óxido de grafeno preparado O perigo de explosão, a poluição ambiental e o longo período de reação esperam reduzir significativamente o custo da preparação e promover a oxidação do fóssil Ene aplicação industrial.
estudo relacionado, publicado na "Nature - Comunicação", a tecnologia relacionada solicitou patentes de invenção chinesa e patente PCT O estudo foi focado em Ciência e Tecnologia Programa de P & D, Fundação Nacional Zirankexue do Fundo Outstanding Juventude, grandes projectos, projectos comunitários inovadores e similares. Financiamento.
