Получение водорастворимого графена на основе электрохимического пилинга с молекулярной адсорбционной защитой и полным окислением
Графен из-за его отличных физических и химических свойств (подвижность носителей при комнатной температуре до 15000 см 2/ V • с, высокая теплопроводность: 5000 Вт / м • К, модуль Юнга: 350 Н / м и т. Д.) Широко используются во многих областях, таких как ионно-литиевые батареи, датчики, материалы для хранения энергии и биомедицина , Недорогостоящая крупномасштабная подготовка и эффективная дисперсия графеновых материалов являются предпосылками для реализации этих приложений и становятся важной проблемой в научных исследованиях. В настоящее время недорогостоящий графит используется в качестве исходного материала и может быть подготовлен в периодическом режиме путем интеркаляции и расслоения графитовых слоев Графеновые материалы, все еще есть некоторые проблемы, такие как низкий урожай, защита от воздействия окружающей среды и низкая безопасность системы подготовки. В то же время из-за ван-дер-ваальсовых сил между продуктами графен склонен к ламинированию и конденсации листов, а поверхность не может сравниться, В графене трудно диспергироваться в водном растворе или других органических растворителях с низкой температурой кипения, что значительно влияет на практическое применение графеновых материалов. Поэтому разработка новых методов зеленого, высокоэффективного, недорогого, лучшего графена, диспергированного в водном растворе или другом Низкокипящее органическое решение, является важной темой исследования в области графеновых материалов.
Недавний прогресс был достигнут в подготовке водорастворимых графеновых материалов исследователями, такими как Ding Gu-Qiao и He Peng, исследовательская группа из графеновых порошковых материалов в Шанхайском институте микросистем и информационных технологий Академии наук Китая. На основе инновационных электрохимических методов и ультразвуковой дисперсии Механизм в системе смешанных электролитов NaOH и PTA для достижения небольшого слоя высокой концентрации водорастворимого графенового препарата, соответствующие результаты исследований, опубликованные в Интернете в Green Chemistry. В этой системе исследователи контролируют электрохимические процессы, PTA Осаждение и адсорбция на графитовом электроде способствовали полностью окислению графита и расслоению по слою с последующей ультразвуковой обработкой для дальнейшего увеличения выхода, достижения высокого выхода (87,3%), высокого содержания твердого вещества (8,2 г / л) и высокой стабильности Месяцы), получение низкоуглеродистого водорастворимого графена размером в микронах имеет очевидные преимущества по сравнению с предыдущими исследованиями. В то же время структура sp2 слоя продукта сохраняется из-за механизма адсорбции и защиты электрохимической анодной молекулы, , Более высокая проводимость (9517 S / м) может быть получена путем термического восстановления при более низкой температуре, которая имеет большой потенциал для применения. Дальнейшие механистические исследования показали, что отличается от Электрохимические механизмы, такие как интеркаляция, окисление, набухание и расслаивание, а также новый электрохимический механизм поэтапного расслоения и глубокого окисления преодолевают проблемы слабодиспергированных слоев плохо диспергированных продуктов из-за неполного расслоения традиционными электрохимическими методами, Дальнейшие исследования подтвердили влияние ультразвука в разных средах, разное время обработки и различные условия прекурсоров, которые имеют важное руководящее значение для улучшения процесса в следующих исследованиях. Легко образовать водорастворимый графен, С точки зрения низкого напряжения, высокой температуры и температурной консистенции и хорошего, ожидается, что новый тип электрических материалов будет способствовать использованию.
Исследовательская группа привержена инновационной подготовке и применению графеновых материалов, разработке оригинальных технологий производства для получения высококачественных графеновых, водорастворимых графеновых и графеновых квантовых точек и других высококачественных графеновых материалов, соответствующие исследования завоевали национальную значительную науку и технику Специальные проекты, проекты Национального фонда естественных наук и специальная поддержка стратегической пилотной науки и техники Академии наук Китая.
