本成果為石墨烯材料的一系列制備方法,包括化學(xué)氧化還原法、電化學(xué)剝離法、表面活性劑輔助球磨法以及功能復合材料制備技術(shù)。以石墨碳為原料,通過(guò)不同階段分批加入高錳酸鉀和濃硫酸控制石墨的氧化過(guò)程,調節溶液 pH值獲得系列濃度的氧化石墨烯膠體分散液(GOS),將 GOS 高速離心,干燥處理后得到氧化石墨烯固體粉末(GOP),根據所需石墨烯的性能,選取合適制備方法進(jìn)行石墨烯制備。本成果制備的各種石墨烯材料易于實(shí)現相互轉化,膠體溶液的濃度和薄膜的厚度在一定范圍內可控。本成果以基礎理論為支撐,改進(jìn)和優(yōu)化了傳統石墨烯制備方法中不合理或缺乏先進(jìn)性的手段和步驟。
針對不同應用場(chǎng)景實(shí)施不同的材料制備策略,以獲得所需結構(表面官能團組成、層數厚度和大小尺寸)的石墨烯片、粉和分散液等基礎材料。通過(guò)對石墨烯進(jìn)行針對性改性,增強其與客體材料(金屬氧化物、硫化物、高分子聚合物等) 的相互作用(物理和化學(xué)結合),獲得結構穩定的各類(lèi)石墨烯基復合功能材料。
應用前景:
石墨烯具有十分優(yōu)異的電學(xué)、熱學(xué)和力學(xué)性能,因此具有較廣的應用范圍和良好的應用前景,本成果可應用在高性能電子器件、復合材料、場(chǎng)發(fā)射材料、氣體傳感器、通信技術(shù)和成像技術(shù)等領(lǐng)域,效益潛力巨大。
成熟度:中試