上海制備氧化石墨烯生產(chǎn)

來(lái)源: 發(fā)布時(shí)間:2025-07-22

相變材料(PCM)通過(guò)材料發(fā)生物態(tài)的變化(如融化、凝固等)來(lái)儲(chǔ)存及釋放能量,從而達(dá)到熱管理的目的。但是,相變材料在作為熱管理材料使用時(shí)有三個(gè)主要缺點(diǎn):本征熱導(dǎo)率低、對(duì)光的吸收率低以及形狀穩(wěn)定性差[6()_62]。因此,通常通過(guò)添加導(dǎo)熱填料來(lái)改善這些缺點(diǎn),石墨烯由于具有高本征熱導(dǎo)率、高長(zhǎng)徑比而經(jīng)常被作為制備具有高性能相變復(fù)合材料的理想填料。在現(xiàn)階段研究中,石墨烯基相變復(fù)合材料在熱管理方向的應(yīng)用主要分為光-熱轉(zhuǎn)換材料、熱-電轉(zhuǎn)換材料、電-熱轉(zhuǎn)換材料三種。利用氧化石墨制備的石墨烯導(dǎo)熱膜,導(dǎo)熱系數(shù)高。上海制備氧化石墨烯生產(chǎn)

上海制備氧化石墨烯生產(chǎn),氧化石墨烯

單層石墨烯在室溫下的熱導(dǎo)率超過(guò)5000Wnr1IC1,因此被作為用于熱管理系統(tǒng)中的理想熱管理材料。近年來(lái),人們發(fā)現(xiàn)取向三維石墨烯網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)能夠?yàn)闊崃總鬟f提供有效路徑,因此在散熱材料和相變材料領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。劉忠范院士團(tuán)隊(duì)[39]合成了用作熱管理材料的石墨烯氣凝膠/十八烷酸相變復(fù)合材料,在填充含量為20vol%時(shí)熱導(dǎo)率約為2.635Wm-1K-1,且其垂直分布的石墨烯納米片提供了更大的光吸收及熱交換面積,顯著提高了太陽(yáng)能的光-熱轉(zhuǎn)換及存儲(chǔ)效率,遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于其他傳統(tǒng)的光-熱轉(zhuǎn)換材料。過(guò)濾氧化石墨烯措施玻纖增強(qiáng)復(fù)合材料顏色、性能可根據(jù)客戶需求定制。

上海制備氧化石墨烯生產(chǎn),氧化石墨烯

大規(guī)模制備高質(zhì)量的石墨烯晶體材料是所有應(yīng)用的基礎(chǔ),發(fā)展簡(jiǎn)單可控的化學(xué)制備方法是**為方便、可行的途徑,這需要化學(xué)家們長(zhǎng)期不懈的探索和努力;石墨烯的化學(xué)修飾:將石墨烯進(jìn)行化學(xué)改性、摻雜、表面官能化以及合成石墨烯的衍生物,發(fā)展出石墨烯及其相關(guān)材料(grapheneandrelatedmaterials),來(lái)實(shí)現(xiàn)更多的功能和應(yīng)用;石墨烯的表面化學(xué):由于石墨烯晶體獨(dú)特的原子和電子結(jié)構(gòu),氣體分子與石墨烯表面間的相互作用將表現(xiàn)出許多特有的現(xiàn)象,這將為表面化學(xué)特別是表面催化研究提供一個(gè)獨(dú)特的模型表面;同時(shí)石墨烯具有完美的兩維周期平面結(jié)構(gòu),可以作為一個(gè)理想的催化劑載體,金屬/石墨烯體系將為表面催化研究提供一個(gè)全新的模型催化研究體系。

氧化石墨烯一般由石墨經(jīng)強(qiáng)酸氧化而得。主要有三種制備氧化石墨的方法:Brodie法,Staudenmaier法和Hummers法。其中Hummers法的制備過(guò)程的時(shí)效性相對(duì)較好而且制備過(guò)程中也比較安全,是目前**常用的一種。它采用濃硫酸中的高錳酸鉀與石墨粉末經(jīng)氧化反應(yīng)之后,得到棕色的在邊緣有衍生羧酸基及在平面上主要為酚羥基和環(huán)氧基團(tuán)的石墨薄片,此石墨薄片層可以經(jīng)超聲或高剪切劇烈攪拌剝離為氧化石墨烯,并在水中形成穩(wěn)定、淺棕黃色的單層氧化石墨烯懸浮液。由于共軛網(wǎng)絡(luò)受到嚴(yán)重的官能化,氧化石墨烯薄片具有絕緣的特質(zhì)。經(jīng)還原處理可進(jìn)行部分還原,得到化學(xué)修飾的石墨烯薄片。雖然***得到的石墨烯產(chǎn)物或還原氧化石墨烯都具有較多的缺陷,導(dǎo)致其導(dǎo)電性不如原始的石墨烯,不過(guò)這個(gè)氧化?剝離?還原的制程可有效地讓不可溶的石墨粉末在水中變得可加工,提供制作還原氧化石墨烯的途徑。而且其簡(jiǎn)易的制程及其溶液可加工性,考慮量產(chǎn)的工業(yè)制程中,上述工藝已成為制造石墨烯相關(guān)材料及組件的極具吸引力的工藝過(guò)程。高導(dǎo)電石墨烯銅復(fù)合材料的電導(dǎo)率可以達(dá)到108-118 % IACS,高于單晶銅和銀的電導(dǎo)率。

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提升材料的分散能力與復(fù)合結(jié)構(gòu)制備技術(shù)。通過(guò)均勻分散與活性材料達(dá)到良好的電化學(xué)接觸是碳納米管與石墨稀在用作導(dǎo)電添加劑與復(fù)合導(dǎo)電結(jié)構(gòu)時(shí)發(fā)揮性能的關(guān)鍵。特別是在鋰硫電池中,一般所制備的碳硫復(fù)合電極中碳材料的含量往往超過(guò)30%,嚴(yán)重影響了所制備硫電極的實(shí)際比容量性能,因而需要通過(guò)提高碳材料的分散能力與復(fù)合電極的制備技術(shù)以在高硫負(fù)載率下,仍能保證復(fù)合電極較高性能的發(fā)揮。(3)開(kāi)發(fā)新的應(yīng)用模式。對(duì)碳納米管與石墨烯的應(yīng)用可不限于其本身,而是通過(guò)諸如碳納米管與石墨烯的復(fù)合或兩者與其他導(dǎo)電結(jié)構(gòu)的復(fù)合,以不同材料間的協(xié)同作用來(lái)構(gòu)筑更為完善的導(dǎo)電結(jié)構(gòu)。同時(shí)也通過(guò)降低碳納米管與石墨烯在電極中的使用量,有效降低材料的應(yīng)用成本。石墨烯含有豐富的官能團(tuán),易于分散。化工氧化石墨烯研發(fā)

氧化石墨烯粉體只有第六元素具備規(guī)?;a(chǎn)能。上海制備氧化石墨烯生產(chǎn)

真空抽濾法是一種制備石墨烯薄膜的**常見(jiàn)方法。由于氧化石墨烯的片層含有大量羧基、羰基等親水性含氧官能團(tuán),并且片層間具有靜電相互作用不容易團(tuán)聚,因此在不借助分散劑的情況下也能在水溶液中分散均勻,從而形成穩(wěn)定的分散液,非常有利于真空抽濾過(guò)程中片層的緊密排列[43,44]。Liu[45】等人采用真空抽濾法制備了具有有序排列結(jié)構(gòu)和高密度的GO/PDA復(fù)合膜。在GO/PDA復(fù)合膜中,GO的含氧官能團(tuán)與PDA的胺基之間存在氫鍵相互作用,并且PDA對(duì)GO具有還原的作用。在經(jīng)過(guò)3000°C高溫處理之后,PDA被轉(zhuǎn)化為具有***石墨晶體結(jié)構(gòu)的CPDA納米顆粒(CPDANPs),對(duì)石墨烯片層起到了增強(qiáng)的作用,從而使復(fù)合膜的拉伸強(qiáng)度、電導(dǎo)率和熱導(dǎo)率上海制備氧化石墨烯生產(chǎn)