化工氧化石墨烯水處理

從化學結構可以看到，石墨烯具有垂直于晶面方向的大π鍵，此結構決定了其具有優(yōu)異的電化學性能，在室溫下的導熱系數可高達５３００Ｗ·（ｍ·Ｋ）－１，能夠比肩比較好的碳納米管導熱材料。常溫下其電子遷移率甚至高于碳納米管和硅晶體，屬于世界上電阻率**小的材料。此外，石墨烯還具有完全敞開雙表面的結構特性，也就是說它類似于不飽和有機分子，能夠進行一系列的有機反應，能夠與聚合物或無機物結合，從而提升材料的機械性和導電導熱性。深入這方面的研究，對石墨烯進行官能團修飾，能夠使其化學活性更加豐富［３－４］。由于石墨烯具有上述的結構特性，越來越多的研究者開始著眼于以石墨烯為基底的合成材料。氧化石墨烯材料可以用于聚合物復合材料的原位聚合?；ぱ趸┧幚?/p>

儲能電池在人們的日常通信及綠色出行等領域發(fā)揮著日益重要的作用，這就對先進的鋰離子電池與鋰硫電池電極制備技術提出了更高的要求。大量研究成果表明以碳納米管與石墨烯為**的納米碳材料因其優(yōu)異的導電能力、良好的機械性能以及獨特的形貌與結構特征，可在不同的應用模式下顯著提高儲能電池的容量性能、倍率性能以及循環(huán)壽命。與此同時也應認識到在這些材料取得更加***與商業(yè)化的應用前還需要解決以下問題:(1)研發(fā)低成本與環(huán)境友好的高質量材料制備技術。碳納米管與石墨烯的導電能力對其所應用的電極性能有著決定性的影響，因而需要不斷完善與探索新的制備工藝(如氣相沉積法)與化學改性(如元素摻雜)方法。江蘇生產氧化石墨烯使用方法氧化石墨烯具有兩親性，是因為其含有官能團。

提升材料的分散能力與復合結構制備技術。通過均勻分散與活性材料達到良好的電化學接觸是碳納米管與石墨稀在用作導電添加劑與復合導電結構時發(fā)揮性能的關鍵。特別是在鋰硫電池中，一般所制備的碳硫復合電極中碳材料的含量往往超過30%，嚴重影響了所制備硫電極的實際比容量性能，因而需要通過提高碳材料的分散能力與復合電極的制備技術以在高硫負載率下，仍能保證復合電極較高性能的發(fā)揮。(3)開發(fā)新的應用模式。對碳納米管與石墨烯的應用可不限于其本身，而是通過諸如碳納米管與石墨烯的復合或兩者與其他導電結構的復合，以不同材料間的協(xié)同作用來構筑更為完善的導電結構。同時也通過降低碳納米管與石墨烯在電極中的使用量，有效降低材料的應用成本。

石墨烯宏觀體材料的形狀可通過改變不同的制備方法、反應基底及反應容器等對其進行調控，但其微觀結構的可控性和重復性差。具有相同宏觀形貌的石墨烯相關理化性能也不盡相同，甚至相差很大。因此，對于實現宏觀體石墨烯材料微觀結構的控制是今后研究的一個難點。當前制備石墨烯宏觀體材料大部分都是以氧化石墨、氧化石墨烯以及還原氧化石墨烯等石墨烯氧化物為原料，但這些石墨烯氧化物在電學性能和力學性能等方面都略有減弱，制備出來的石墨烯宏觀體材料的結構性能也就與理論研究結果差距較大，因而對石墨烯宏觀體制備原料的開發(fā)以及結構性能的提高是至關重要的。盡管石墨烯宏觀體材料較大的比表面積和良好的電學性能可應用于環(huán)境治理和電子器件等領域，但石墨烯良好的透光和導熱性能仍待進一步的研究應用。石墨薄片層可以經機械剝離剝離為氧化石墨烯。

在用氧化還原法將石墨剝離為石墨烯的工業(yè)化生產過程中，得到的石墨烯微片富含多種含氧官能團。由于石墨烯片層上的這些缺陷，在一些情況下，石墨烯微片無法滿足某些復合材料在抗靜電或導電、隔熱或導熱等方面的特殊要求。為了修復石墨烯片層上的缺陷，提高石墨烯微片的碳含量和在導電、導熱等方面的性能。通過調控氧化石墨烯的結構，降低氧化程度，降低難分解的芳香族官能團，如內酯、酮羰基、羧基等官能團的含量，從而增加后續(xù)官能團分解的效率和降低分解溫度。調控氧化條件，減少面內大面積反應。該減少缺陷的方案，有助于提升還原效率，減少面內難以修復的孔洞，使碳原子排布更密集，進一步減少修復段的勢壘，將能量用于增加碳原子離域尺寸，提升晶元大線，從而提升還原石墨烯的本征導電性。研發(fā)了深度還原技術，并通過自主開發(fā)的還原設備，將石墨烯微片碳的質量分數提高到90%以上；且粉末電導率相比還原前提升20倍，達到了4000S/m以上。石墨烯導電漿料應用于鋰離子電池導電劑添加劑，抗靜電涂層等領域。制備氧化石墨烯價格

氧化石墨易于接枝改性，可與復合材料進行原位復合。化工氧化石墨烯水處理

利用石墨烯的納米效應，將石墨烯和其他材料制備成復合薄膜也是石墨烯應用到熱管理中的途徑之一。如中科院陳成猛團隊[58]制備出一種柔性的石墨烯-碳纖維復合膜散熱片，結果表明其熱導率達到977W/(m·K)，其熱傳遞的效果好于銅。**科大[59]制備出三維的石墨烯-碳納米環(huán)薄膜，其熱導率可達946W/(m·K)。浙江大學高超團隊[60]報道了一種快速濕紡組裝（wet-spinningassembly）的方法制備石墨烯薄膜，其熱導率達530~810W/(m·K)。可見，將石墨烯和其他材料制備成復合薄膜，復合薄膜的化工氧化石墨烯水處理