溶劑熱法是指在特制的密閉反應(yīng)器(高壓釜)中,采用有機(jī)溶劑作為反應(yīng)介質(zhì),通過將反應(yīng)體系加熱至臨界溫度(或接近臨界溫度),在反應(yīng)體系中自身產(chǎn)生高壓而進(jìn)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(shí)也帶來了電導(dǎo)率很低的負(fù)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(jié)合制備出了高質(zhì)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(zhì)量石墨烯的特點(diǎn)越來越受科學(xué)家的關(guān)注。溶劑熱法和其他制備方法的結(jié)合將成為石墨烯制備的又一亮點(diǎn)。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(xué)法等。筆者在以上基礎(chǔ)上提出一種機(jī)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(yùn)用各種石墨烯制備方法的優(yōu)勢(shì),取長補(bǔ)短,解決石墨烯的難溶解性和不穩(wěn)定性的問題,完善結(jié)構(gòu)和電性能等是今后研究的熱點(diǎn)和難點(diǎn),也為今后石墨烯的制備與合成開辟新的道路。氧化石墨烯分散液為棕黑色溶液。福建生產(chǎn)氧化石墨烯生產(chǎn)
相變材料(PCM)通過材料發(fā)生物態(tài)的變化(如融化、凝固等)來儲(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,通常通過添加導(dǎo)熱填料來改善這些缺點(diǎn),石墨烯由于具有高本征熱導(dǎo)率、高長徑比而經(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。福建氧化石墨烯相關(guān)實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,氧化石墨烯實(shí)際上具有兩親性,從石墨烯薄片邊呈現(xiàn)親水至疏水的性質(zhì)分布。
當(dāng)今社會(huì)日益增長的能源與環(huán)境需求對(duì)儲(chǔ)能電池技術(shù)的發(fā)展既是機(jī)遇也是嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。納米碳材料如碳納米管與石墨烯因其優(yōu)異的導(dǎo)電能力、良好的機(jī)械性能以及獨(dú)特的形貌與結(jié)構(gòu)特征在儲(chǔ)能電池技術(shù)領(lǐng)域中的應(yīng)用越來越普遍。本文通過綜述近年來碳納米管與石墨烯分別作為鋰離子電池的復(fù)合電極材料、負(fù)極活性材料、導(dǎo)電添加劑以及新型鋰硫電池用復(fù)合導(dǎo)電載體的***應(yīng)用進(jìn)展,重點(diǎn)討論了這兩類納米碳材料的不同應(yīng)用模式對(duì)儲(chǔ)能電池容量性能、倍率性能以及循環(huán)壽命的影響。同時(shí)對(duì)目前研究中存在的問題進(jìn)行了總結(jié),并對(duì)未來發(fā)展方向,如開發(fā)低成本與環(huán)境友好的高質(zhì)量材料合成技術(shù)、提升材料的分散能力以有效構(gòu)筑復(fù)合電極結(jié)構(gòu)以及開發(fā)新的應(yīng)用模式等進(jìn)行了展望。
氧化石墨烯型號(hào)指標(biāo)值外觀固含(%)pH碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)(%)均質(zhì)粘度(mpa*s)SE243PW黃褐色膏狀:利用該產(chǎn)品制備的石墨烯導(dǎo)熱膜,導(dǎo)熱系數(shù)達(dá)到1700W/(m·K)。3、性能(1)含有豐富的羥基、羧基和環(huán)氧基等含氧官能團(tuán),更高的氧化程度,更好的剝離度;(2)易于接枝改性,可與復(fù)合材料進(jìn)行原位復(fù)合,從而賦予復(fù)合材料導(dǎo)電、導(dǎo)熱、增強(qiáng)、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。4、應(yīng)用領(lǐng)域應(yīng)用于熱管理、橡膠、塑料、樹脂、纖維等高分子復(fù)合材料領(lǐng)域,還可以應(yīng)用于鋰電正負(fù)極材料的復(fù)合、催化劑負(fù)載等。5、操作處置與儲(chǔ)存物料應(yīng)儲(chǔ)存于陰涼、避光、通風(fēng)及干燥的庫房內(nèi),且保持容器密封;遠(yuǎn)離火種、熱源,應(yīng)與強(qiáng)還原劑、易燃物分開存放。保質(zhì)期12個(gè)月。6、運(yùn)輸非限制性貨物,運(yùn)輸中應(yīng)注意安全,防止日曬、雨淋、滲漏和標(biāo)簽脫落,嚴(yán)禁拋擲,輕裝輕卸,遠(yuǎn)離熱源,隔絕火源。氧化石墨烯未來可以應(yīng)用于海水吸附。
單層石墨烯在室溫下的熱導(dǎo)率超過5000Wnr1IC1,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,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20vol%時(shí)熱導(dǎo)率約為2.635Wm-1K-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。制備氧化石墨烯的原料主要是石墨、高錳酸鉀和濃硫酸。黑龍江氧化石墨烯制造
氧化石墨烯的精確結(jié)構(gòu)還無法得到確定。福建生產(chǎn)氧化石墨烯生產(chǎn)
化學(xué)氣十日沉干jI法制備三維石烯的j制箭烯卡¨似,以甲烷為碳源.氧氣和氬氣為輔助怵,泡沫過渡金屬底l-2h:積基形狀類似的泡沫狀烯,利川劃蝕液將冷卻后帶底的f器烯泡沫中的坫劃腳ifb:.從mj火僻九支撐構(gòu)架的j維石烯泡沫。(、h{21]等利ff】化學(xué)氣相沉I法分)j』J平f1l曲泡沫鎳底f:.制舒r具有三維連通絡(luò)納fjlJ的鞋烯泡沫材料。研究發(fā)現(xiàn).石墨烯泡沫完整地制色!淋J的納構(gòu).以尢縫連接的力‘式卡勾成r全連通的體.仃低J奠、大扎隙率、高比表面積和優(yōu)異的電荷他能力等特點(diǎn)。Wu等利用該方法也成功制備J,氮摻雜維r烯泡沫..此外.利用這種方法還能獲得各種具有優(yōu)砰特性的維r烯泡沫。。Iiu等以泡沫Ni為呔.通過化學(xué)卡¨fjl成功制備rJfj于*胚抗原檢測的大孔維烯泡沫。福建生產(chǎn)氧化石墨烯生產(chǎn)