綠色氧化石墨烯措施

石墨烯發(fā)現(xiàn)是用膠帶一層層粘下來的。石墨烯的發(fā)現(xiàn)可以追溯到2004年，由英國曼徹斯特大學的安德烈·蓋姆和康斯坦丁·諾沃肖洛夫以及荷蘭的斯圖爾特·帕克共同發(fā)現(xiàn)。教授的發(fā)現(xiàn)源于對石墨材料進行的實驗。教授們采用了一種特殊的方法，使用膠帶將石墨片層層撕離，**終得到了非常薄的一層石墨片。通過對這層石墨片的觀察和研究，教授們發(fā)現(xiàn)這個材料具有非常特殊的性質。石墨烯是一種只有一個原子層厚度的二維碳材料，由碳原子以六角晶格結構排列組成。它具有一些非常獨特的性質，比如極高的電導率、優(yōu)異的熱導率、強度高、柔韌性好等。這些特性使得石墨烯成為研究領域中的熱門材料，并在納米科技、電子學、能源存儲等眾多領域展現(xiàn)出巨大的潛力。蓋姆、諾沃肖洛夫和帕克因為對石墨烯的發(fā)現(xiàn)和研究做出的貢獻，于2010年被授予了諾貝爾物理學獎。教授們的工作奠定了石墨烯研究的基礎，并為未來的石墨烯應用開發(fā)打下了堅實的基礎。氧化石墨烯懸浮液可以用于鋰電池負極改性。綠色氧化石墨烯措施

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。官能化氧化石墨烯改性氧化石墨烯是制備導熱膜的主要原料。

溶劑熱法是指在特制的密閉反應器(高壓釜)中，采用有機溶劑作為反應介質，通過將反應體系加熱至臨界溫度(或接近臨界溫度)，在反應體系中自身產(chǎn)生高壓而進行材料制備的一種有效方法。溶劑熱法解決了規(guī)模化制備石墨烯的問題，同時也帶來了電導率很低的負面影響。為解決由此帶來的不足，研究者將溶劑熱法和氧化還原法相結合制備出了高質量的石墨烯。Dai等發(fā)現(xiàn)溶劑熱條件下還原氧化石墨烯制備的石墨烯薄膜電阻小于傳統(tǒng)條件下制備石墨烯。溶劑熱法因高溫高壓封閉體系下可制備高質量石墨烯的特點越來越受科學家的關注。溶劑熱法和其他制備方法的結合將成為石墨烯制備的又一亮點。石墨烯的制備方法還有高溫還原、光照還原、外延晶體生長法、微波法、電弧法、電化學法等。筆者在以上基礎上提出一種機械法制備納米石墨烯微片的新方法，并嘗試宏量生產(chǎn)石墨烯的研究中取得較好的成果。如何綜合運用各種石墨烯制備方法的優(yōu)勢，取長補短，解決石墨烯的難溶解性和不穩(wěn)定性的問題，完善結構和電性能等是今后研究的熱點和難點，也為今后石墨烯的制備與合成開辟新的道路。

石墨烯是碳材料家族的新成員，它是由碳原子以sp2雜化軌道組成的只具有一個原子層厚度的單層片狀結構材料。同碳納米管一樣，石墨烯也以其諸多優(yōu)點而被廣泛的應用于儲能電池領域:(1)石墨烯具有極高的比表面積，其理論值高達2600m2/g［16］，這使得石墨烯基復合電極有著很好的電解液相容性;(2)石墨烯的電導率遠超其他碳材料，以石墨烯為導電結構的復合電極材料可以發(fā)揮優(yōu)異的倍率性能;(3)石墨烯衍生物如氧化石墨烯(GO)與還原氧化石墨烯(ＲGO)上含有的大量官能團與缺陷位可以作為多種金屬及金屬氧化物納米粒子的生長位點。這種由石墨烯矩陣組成的復合結構可以有效的抑制納米電極材料在充放電過程中的團聚現(xiàn)象及電極巨大的體積變化，從而增強電極材料的容量保持率與循環(huán)穩(wěn)定性。高導電石墨烯銅復合材料又稱為超級銅。

氧化石墨烯的性能：（1）含有豐富的羥基、羧基和環(huán)氧基等含氧官能團，更高的氧化程度，更好的剝離度；（2）易于接枝改性，可與復合材料進行原位復合，從而賦予復合材料導電、導熱、增強、阻燃、抑菌等性能；（3）易于剝離成穩(wěn)定的氧化石墨烯分散液，易于成膜。氧化石墨烯的應用領域：應用于熱管理、橡膠、塑料、樹脂、纖維等高分子復合材料領域，還可以應用于鋰電正負極材料的復合、催化劑負載等。氧化石墨烯分散液的性能：（1）含有豐富的羥基、羧基和環(huán)氧基等含氧官能團；（2）易于接枝改性，可與復合材料進行原位復配，從而賦予復合材料導電、導熱、增強、阻燃、、抑菌等性能；（3）SE3122在水中具有很好的分散性，樣品單層率＞90%，產(chǎn)品經(jīng)輕微攪拌就可與水相互溶；氧化石墨烯分散液的應用領域：應用于鋰電正負極材料，還可以應用于橡膠、塑料、樹脂、纖維等高分子復合材料領域。利用氧化石墨烯制備的石墨烯導熱膜，導熱系數(shù)高。氧化石墨烯措施

石墨烯環(huán)氧樹脂由石墨烯與環(huán)氧樹脂原位聚合制備得到，有效解決了石墨烯分散的難題。綠色氧化石墨烯措施

隨著科技的快速發(fā)展，熱管理系統(tǒng)越來越多地應用于現(xiàn)代工業(yè)、電子設備等多個領域，在熱能的分散、轉換與存儲過程中發(fā)揮著重要作用。其中，熱管理材料是熱管理系統(tǒng)的**，因此，設計和制備具有高熱導率的新型熱管理材料成為了促進科技發(fā)展的關鍵問題之一。在眾多導熱材料中，石墨烯由于具有髙達５３００Ｗｎｒ１１Ｃ１的本征熱導率、優(yōu)異．的機械性能而受到人們的關注，被認為是新型熱管理材料的理想選擇。在之前的研究中，石墨烯片在復合材料中往往呈無規(guī)分散的狀態(tài)，體系內熱阻較大，從而導致復合材料的熱導率處于較低水平。預先構筑石墨烯三維結構能夠有效降低界面熱阻及接觸熱阻，但是距離理論值仍有較大差距。為了進一步解決存在的問題，本課題主要通過冷凍鑄造法來構筑有序排列的石墨烯三維網(wǎng)絡結構，并制備相應的相變儲能材料和散熱材料綠色氧化石墨烯措施

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