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视频作者:广州福滔微波设备有限公司





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浅谈石墨烯的制备

目前获取石墨烯的途径大致可分为两大类,自上而下的顶层剥离(exfoliation)和自下而上的底层生长(growth):

一是利用各种物理、化学手段削弱石墨层与层间的范德华力剥离得到单层或少层石墨烯,主要有机械剥离法、液相剥离法、氧化还原剥离法,近几年也提出了诸如电化学剥离和超临界流体剥离的一些新颖方法(此处不做介绍);

二是通过化学反应合成石墨烯片层,有化学气相沉积法、外延生长法以及有机合成法。

机械剥离法

早在1999年,美国华盛顿大学的 Rodney S Ruoff 等人试图从高定向热解石墨(HOPG)出发,用氧等离子体刻蚀其表面得到形成一定形状的小“石墨岛”,再用原子力显微镜(AFM)探针进行精i确操控、剥离出单层的石墨烯[1],这就是机械剥离法的开端,即通过机械外力将石墨逐步剥离成石墨烯片层的方法。后来,Geim 等人沿此思路将刻蚀过的 HOPG 用光刻胶粘到玻璃衬底上,之后再用胶带反复粘贴撕下以得到石墨烯片层,足够次数后把附有片层的玻璃衬底置于丙i酮溶液中超声处理使片层脱附,后将硅片(表层是薄薄的二氧化硅)放入丙i酮溶液中,在范德华力作用下,石墨烯片层会自动吸附到硅片上[2]。

机械剥离制得的石墨烯质量相对较高,但产率低、尺寸小且层数难以控制,目前只能用于实验室研究使用。



广州福滔微波设备有限公司拥有的设备安装团队,从设计场地规划方案到设备主机、辅机的安装,全部由富有经验的技术人员组成的团队指导完成。公司主营产品有:石墨烯生产设备、石墨烯设备厂家、石墨烯干燥设备、微波石墨烯设备、石墨烯制备设备、微波石墨烯爆裂设备等。福滔的产品不仅在国内,更是吸引了世界各地的客户来厂考察,订货。

石墨烯的优点介绍

石墨烯(Graphene)是一种由碳原子以sp2杂化轨道组成六角型呈蜂巢晶格的二维碳纳米材料。

石墨烯具有优异的光学、电学、力学特性,在材料学、微纳加工、能源、生物医学和药i物传递等方面具有重要的应用前景,被认为是一种未来革命性的材料,又被称为“黑金”,科学家预言石墨烯将“改变21世纪”。

石墨烯是已知材料中薄的一种,石墨烯不仅是已知材料中薄的一种,还非常牢固坚硬,石墨烯的原子尺寸结构非常特殊,石墨烯微波膨化设备出售,必须用场论才能描绘。

石墨烯是一种二维晶体,人们常见的石墨是由一层层以蜂窝状有序排列的平面碳原子堆叠而形成的,石墨的层间作用力较弱,很容易互相剥离,形成薄薄的石墨片。当把石墨片剥成单层之后,这种只有一个碳原子厚度的单层就是石墨烯。

1个毫米石墨内包含300万层单层石墨烯,现如今已知i小的细菌是0.2毫米,约是石墨烯的600倍,细菌在这样锋利的纳米级二维材料上游走瞬间就被割破细胞壁而死i亡。



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机械法剥离制备石墨烯的发展趋势

石墨烯自2004年被发现以来,作为一种新型的碳纳米材料具有极高的科研价值和应用潜力。近10年来发展了多种制备石墨烯的方法,但每一种方法都有它的缺点和不足。因此当前石墨烯研究和应用的关键是如何大规模、低成本、无污染、可连续化的制备石墨烯。传统制备石墨烯的方法存在很大局限性,它已不能满足石墨烯产业化的发展需要,石墨烯微波膨化设备,简单、和环境友好的新型机械剥离法给石墨烯产业化的发展带来了曙光,它可以被广泛用于连续化制备高质量的石墨烯和石墨烯复合材料,且由于机械剥离法的生产成本较低,从氧化还原法的5000元/g降到低于1元/g,生产过程中不产生浓酸、有机废弃物等环境污染物,石墨烯微波膨化设备安装,更容易实现石墨烯的规模化生产,预计规模将达到年产千吨级或万吨级石墨烯,远超于目前氧化还原法的年产10~100t石墨烯的规模,具有广阔的发展前景和商业价值。





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