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石墨烯粉体采用改性剂进行表面处理的方法及效果
- 分类:行业动态
- 作者:
- 来源:
- 发布时间:2022-01-11
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【概要描述】石墨烯结构是蜂窝层结构,同时表面性质惯性较强。一种超疏水/油的超细粉末,很难分散在水和有机溶剂中。同时极性强,容易受到范德尔发力的影响,因此会出现团聚现象。为了提高石墨烯粉体在水/有机溶剂中的分散性,在制备石墨烯粉体的过程中,须使用粉末改性剂对石墨烯表面进行改造。
石墨烯粉体采用改性剂进行表面处理的方法及效果
【概要描述】石墨烯结构是蜂窝层结构,同时表面性质惯性较强。一种超疏水/油的超细粉末,很难分散在水和有机溶剂中。同时极性强,容易受到范德尔发力的影响,因此会出现团聚现象。为了提高石墨烯粉体在水/有机溶剂中的分散性,在制备石墨烯粉体的过程中,须使用粉末改性剂对石墨烯表面进行改造。
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石墨烯结构是蜂窝层结构,同时表面性质惯性较强。一种超疏水/油的超细粉末,很难分散在水和有机溶剂中。同时极性强,容易受到范德尔发力的影响,因此会出现团聚现象。为了提高石墨烯粉体在水/有机溶剂中的分散性,在制备石墨烯粉体的过程中,须使用粉末改性剂对石墨烯表面进行改造。
石墨烯粉体表面改性方法
石墨烯粉体改性方法主要分分为物理改性方法和化学法。两种表面改性方法都有相应的优缺点。
1、物理改造法是指添加粉末改性剂,添加相应的机械力,打开石墨烯骨架,然后将粉末改性剂吸附在石墨烯表面,形成稳定的保护层,减少石墨烯颗粒之间的作用力,达到均匀分散的效果。此方法更多应用于石墨烯原粉研磨中使用。
2、化学法表面改性,用化学方法修改石墨烯比物理修改方法更常见,效果更稳定,化学修改方法一般分为共价键修改和非共价键修改两种。
(1)修改共享连接
化学法共价键变形是功能化基团与氧化石墨烯表面的“氧基团”进行“缝合”,利用该基团与其他分子之间的化学反应,在石墨烯表面进行共价键功能化,达到改造的效果。
(2)修改非共享关联
用非共价键连接方法使石墨烯表面功能化,可以通过超分子作用(如氘相互作用、离子键、氢键)修饰,提高分散性。但是引进了生物高分子、表面活性剂、离子液体、纳米粒子等其他成分,效果不够稳定。
除物理法和化学法表面改性外,电子性能改性法、降低性能、发挥石墨烯粉体的优异性能,广泛应用于纳米电极、电容器、生物传感器、药物输送、太阳能电池、储氢、晶体管、聚合物纳米复合材料等领域。
石墨烯粉体的制造方法主要可以分为“自上而下”和“自下而上”。“自上而下”方法以石墨为原料,通过剥离石墨层的方法准备,如机械剥离法、氧化还原法和液相剥离法。“自下而上”的方法是通过碳原子的重排合成石墨烯。目前,比较主流的制备方法有氧化还原、化学气相沉积、液相剥离和外延生长。
根据制备方法的不同,得到的石墨烯粉体在质量和成本上有很大差异,相应产品的应用领域也有差异。
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