標準氧化石墨烯復合材料

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。氧化石墨烯應用于熱管理、橡膠、塑料、樹脂、纖維等高分子復合材料領域。標準氧化石墨烯復合材料

涂膜法是一種操作簡單、效率相對較高的制備方法，常見的涂膜法可分為噴涂法和旋涂法兩種。３〇＾０山６［４６］等人將００懸浮液噴涂在預熱后的５１／３丨０２基材上，待溶劑完全蒸發(fā)后得到石墨烯薄膜。在噴涂過程中，可通過調節(jié)噴霧持續(xù)時間和分散液濃度來精確地控制ＧＯ片的厚度及密度，進一步還原后所得到的石墨烯薄膜可作為Ｐ型半導體，并表現(xiàn)出良好的場效應響應。除了普遍使用的噴涂法之外，Ｌｉａｎ［４７］等人將電噴霧沉積法與卷對卷工藝相結合，經(jīng)過機械壓實和２２００°Ｃ高溫處理后得到***石墨烯薄膜，熱導率比較高可達１４３４Ｗｎｒ１Ｋ－１，并且可實現(xiàn)大面積生產(chǎn)。Ｂａｏ［４］等人將ＧＯ分散液沉積在強氧化劑處理過的玻璃基材表面，并使基材分別以５００ｒｐｍ、８００ｒｐｍ和１６００ｒｐｍ的速度旋轉３０ｓ，***在１００°Ｃ烘箱中干燥得到超薄石墨烯薄膜，其電阻可降低至１〇２？ｌ〇３ｎｎｒ２范圍之間，透光率高達８０％，在透明導體方向有著良好的應用前景。上海氧化石墨烯粉體氧化石墨烯官能團豐富，易于改性。

真空抽濾法是一種制備石墨烯薄膜的**常見方法。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，并且片層間具有靜電相互作用不容易團聚，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具有有序排列結構和高密度的ＧＯ／ＰＤＡ復合膜。在ＧＯ／ＰＤＡ復合膜中，ＧＯ的含氧官能團與ＰＤＡ的胺基之間存在氫鍵相互作用，并且ＰＤＡ對ＧＯ具有還原的作用。在經(jīng)過３０００°Ｃ高溫處理之后，ＰＤＡ被轉化為具有***石墨晶體結構的ＣＰＤＡ納米顆粒（ＣＰＤＡＮＰｓ），對石墨烯片層起到了增強的作用，從而使復合膜的拉伸強度、電導率和熱導率

大規(guī)模制備高質量的石墨烯晶體材料是所有應用的基礎,發(fā)展簡單可控的化學制備方法是**為方便、可行的途徑,這需要化學家們長期不懈的探索和努力;石墨烯的化學修飾：將石墨烯進行化學改性、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材料(grapheneandrelatedmaterials)，來實現(xiàn)更多的功能和應用;石墨烯的表面化學:由于石墨烯晶體獨特的原子和電子結構，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，這將為表面化學特別是表面催化研究提供一個獨特的模型表面;同時石墨烯具有完美的兩維周期平面結構，可以作為一個理想的催化劑載體，金屬/石墨烯體系將為表面催化研究提供一個全新的模型催化研究體系。氧化石墨烯可以應用于鋰離子電池。

根據(jù)組裝方式的不同．石墨烯能形成一維纖維結構、二維平面結構和三維體結構的石墨烯宏觀體。纖維結構的石墨烯宏觀體在可穿戴電子設備上具有廣闊的應用前景，而二維和三維結構的石墨烯宏觀體在超級電容器以及環(huán)境水處理方面表現(xiàn)出較強的優(yōu)勢。石墨烯纖維作為典型的一維結構的石墨烯宏觀體，是一種具有大長徑比的宏觀石攫烯材料。2011年Xu等***合成石墨烯纖維，且發(fā)現(xiàn)石墨烯纖維強度高、韌性好、可編織，可作為柔性電池的關鍵材料。時隔兩年．空心石墨烯纖維誕生，其直徑為數(shù)十至數(shù)百微米。空心石墨烯纖維具有內壁和外表面．相對于石墨烯纖維其比表面積增大，具有良好的催化、分離和敏感特性“。石墨烯膜或石墨烯紙作為二維平面結構石墨烯宏觀體的**．足一種有序度低于石墨疊層結構的平面宏觀石墨烯材料。Dikin等通過真空輔助抽濾氧化石墨烯膠狀懸浮液，實現(xiàn)石墨烯的定向組裝，***獲得了氧化石墨烯紙。通過對其還原即可獲得石墨烯紙。且研究表明石墨烯紙具有電導率高(1716S·cm)、導熱性能好(1434W·m·K一)以及氣體滲透性好…等特性。石墨烯環(huán)氧樹脂純度高、電性能優(yōu)異且硬度和柔韌性佳。制備氧化石墨烯類型

石墨烯導電漿料中分散有少層石墨烯，可以作為電池正極導電劑。標準氧化石墨烯復合材料

催化劑可以是天然或合成材料，例如酶、有機化合物、金屬和金屬氧化物。碳納米材料包括炭黑、碳納米管（ＣＮＴ）、石墨烯及其衍生物，是許多合成催化劑的重要組分。它們已被用作有效催化劑或其他催化劑的載體。在上述碳材料中，石墨烯**近引起了**強烈的關注。這主要是由于石墨烯與開發(fā)新催化劑的其他碳同素異形體相比具有多項優(yōu)勢。一是，石墨烯的理論比表面積高達約２６００ｍ２·ｇ－１，是單壁碳納米管的兩倍，高于單壁碳納米管、大多數(shù)炭黑和活性炭。這種結構特征使得石墨烯非常適合作為負載催化劑的二維載體的潛在應用。此外，局部共軛結構賦予石墨烯在催化反應中對基板的吸附能力增強。二是，石墨烯材料，尤其是化學改性石墨烯（ＣＭＧ），可以將氧化石墨及其衍生物作為起始原料，通過使用石墨以較低成本大規(guī)模獲得。石墨烯材料不含碳納米管中存在的幾乎不可避免的金屬雜質，這會阻礙催化反應中的碳納米管性能。三是，石墨烯的優(yōu)異電子遷移率促進催化反應期間的電子轉移，改善其催化活性。四是，石墨烯還具有高的化學、熱學、光學和電化學穩(wěn)定性，可以提高催化劑的壽命。標準氧化石墨烯復合材料