化工氧化石墨烯使用方法

溶劑熱法是指在特制的密閉反應(yīng)器(高壓釜)中，采用有機溶劑作為反應(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(dǎo)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(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)量石墨烯的特點越來越受科學家的關(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。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(chǔ)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(jié)構(gòu)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。石墨烯產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于電子器件、儲能材料、傳感器、半導(dǎo)體、航天、復(fù)合材料以及生物醫(yī)藥等領(lǐng)域?；ぱ趸┦褂梅椒?/p>

相變材料（ＰＣＭ）通過材料發(fā)生物態(tài)的變化（如融化、凝固等）來儲存及釋放能量，從而達到熱管理的目的。但是，相變材料在作為熱管理材料使用時有三個主要缺點：本征熱導(dǎo)率低、對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，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。江蘇氧化石墨烯導(dǎo)熱常州第六元素擁有氧化石墨(烯)、石墨烯粉體、復(fù)合材料3大系列產(chǎn)品。

近年來，石墨烯薄膜因其高電導(dǎo)率和輕巧柔鈿的特性而受到越來越多的關(guān)注。石高全教授課題組［５１］通過蒸發(fā)誘導(dǎo)自組裝法對引入少量纖維素納米晶體（ＣＮＣ）的氧化石墨分散液進行干燥處理，然后使氫碘酸對得到的薄膜化學還原，其中，ＣＮＣ能夠誘導(dǎo)石墨烯片上形成皺紋，使其機械性能得到了進一步增強。測試結(jié)果表明，這種薄膜具有拉伸強度比較高可達８００ＭＰａ，且斷裂伸長率、初性和電導(dǎo)率分別達到６．２２±０．１９％、１５．６４１２．２０ＭＪｍ＿３、１１０５±１７Ｓｃｍ－１，遠遠髙于其他文獻中報道的性能。Ｃｈｅｒ＾Ｍ等人通過在單層石墨烯上沉積金膜制備了ＧＯ／Ａｕ復(fù)合電極，在沉積金膜的厚度為７ｎｍ時，復(fù)合膜在５２０ｎｍ波長處具有２４．６Ｑｍ＿２的**電阻和７４．６％的高透射率。為了更直觀地分析其電學性能，Ｃｈｅｎ等人組裝了基于ＧＯ／Ａｕ復(fù)合電極的超級電容器，測試發(fā)現(xiàn)，與基于單層石墨烯的超級電容器相比，其電容提高了１７倍，并且表現(xiàn)出良好的機械穩(wěn)定性，證明了石墨烯復(fù)合膜在柔性電子領(lǐng)域具有巨大的應(yīng)潛力。

隨著5G時代的到來，電子設(shè)備運行速度***增加的同時，其尺寸也在向微型化發(fā)展，這勢必會導(dǎo)致電子設(shè)備在運行過程中產(chǎn)生大量的熱量，從而影響其穩(wěn)定性、可靠性和安全性。因此，設(shè)計和制備具有高性能的高導(dǎo)熱散熱材料是促進電子設(shè)備發(fā)展的關(guān)鍵問題之一。另外，隨著工業(yè)的快速發(fā)展和人口的迅速增長，石油、煤炭、天然氣等不可再生化石燃料的消耗日益增多，導(dǎo)致能源愈發(fā)短缺，因此制備能夠有效吸收、轉(zhuǎn)換和利用太陽能的新型熱能存儲材料成為了目前急需解決的難題。由于石墨烯具有高熱導(dǎo)率、高吸光性及優(yōu)異的機械性能，被作為制備熱能存儲材料、散熱材料等熱管理材料的理想選擇。氧化石墨烯有分散液和粉體形態(tài)。

**近幾年，國內(nèi)外在石墨烯基薄膜散熱方面取得了積極進展，接下來需要科學家和工業(yè)界一起努力，將石墨烯基薄膜應(yīng)用在實際器件熱管理中。目前，國內(nèi)外生產(chǎn)石墨烯基薄膜的機構(gòu)超過20家。國內(nèi)如哈爾濱工業(yè)大學杜善義院士團隊制備出三維石墨烯基散熱材料，由哈爾濱赫茲新材料科技有限公司投資1500萬元，年可生產(chǎn)石墨烯散熱片60萬片，實現(xiàn)產(chǎn)值3000萬元。東旭光電、廈門烯成石墨烯科技有限公司、深圳六碳科技有限公司、北京石墨烯散熱膜片研發(fā)有限責任公司、貴州新碳高科有限責任公司、常州富烯等在石墨烯導(dǎo)熱膜產(chǎn)業(yè)化方面也取得了積極進展。國外的如瑞典的斯瑪特高科技股份有限公司（SHT，SmartHighTechAB）在石墨烯導(dǎo)熱膜方面也有自己獨特的技術(shù)，據(jù)報道，SHT公司的石墨烯薄膜熱導(dǎo)率已超過現(xiàn)有石墨薄膜的熱導(dǎo)率。氧化石墨烯應(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。官能化氧化石墨烯銷售

氧化石墨烯可以應(yīng)用于鋰離子電池，提高儲能密度和循環(huán)倍率?；ぱ趸┦褂梅椒?/p>

利用石墨烯的納米效應(yīng)，將石墨烯和其他材料制備成復(fù)合薄膜也是石墨烯應(yīng)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(fù)合膜散熱片，結(jié)果表明其熱導(dǎo)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(dǎo)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(dǎo)率達530~810W/(m·K)?？梢?，將石墨烯和其他材料制備成復(fù)合薄膜，復(fù)合薄膜的化工氧化石墨烯使用方法