化工资讯
当前位置:元素商城  >  化工资讯网  >   化工热点资讯   >  中科院金属所提出氧化石墨烯绿色制备方法
中科院金属所提出氧化石墨烯绿色制备方法
2018-01-16 10:32:20来源:元素商城

元素百科为您介绍中科院金属所提出氧化石墨烯绿色制备方法。氧化石墨烯是一种重要的石墨烯衍生物,最初主要作为宏量制备石墨烯的前驱体,近年来由于其不同于石墨烯的诸多独特物理化学性质和广阔应用前景而越来越受到人们的重视。由于存在大量的含氧官能团,氧化石墨烯在水中具有良好的分散性,且易于组装和功能化,因此广泛用于制备多功能分离膜、高导高强纤维、超轻超弹性气凝胶等多种功能材料,并且在电化学储能、催化、生物医药、复合材料等方面表现出良好应用前景。

 中科院金属所提出氧化石墨烯绿色制备方法.jpg

目前,氧化石墨烯主要是通过剥离氧化石墨来进行制备。而氧化石墨的制备迄今已有150多年的历史,无论是最早的Brodie方法(1859年),还是后来发展起来的Staudenmaier和Hummers方法,均是基于石墨与大量浓硝酸、浓硫酸、高锰酸钾等复合强氧化剂的反应来实现,不仅存在爆炸的风险,而且污染严重,反应周期长。以目前最常用的Hummers方法为例,氧化剂由浓硫酸和高锰酸钾构成,其与石墨的典型物料比(质量比)为40:3:1(浓硫酸:高锰酸钾:石墨),反应最终会产生超过1000质量单位的酸性废水。并且,高活性的Mn2O7中间产物在高温下可能会发生爆炸,氧化反应的完成需要数小时到上百小时。

近日,中国科学院金属研究所沈阳材料科学国家研究中心先进炭材料研究部提出了一种电解水氧化的新方法,打破了150多年来通过强氧化剂对石墨进行氧化的传统思路,实现了氧化石墨烯的安全、绿色、超快制备。该方法首先在浓硫酸中将石墨插层,然后在稀硫酸中对插层石墨进行氧化。氧同位素示踪和自由基捕获实验表明,氧化石墨烯中的氧元素主要来源于电解液中的水,电解水产生的大量高活性氧自由基与石墨反应生成了氧化石墨烯。反应中硫酸几乎没有损耗,也不生成其它物质,可被重复用于电化学反应。研究还发现,电解水氧化制备氧化石墨烯的氧化速率比现有方法快100倍以上,而所得材料与现有方法类似,并且易于连续化制备。该方法有效解决了氧化石墨烯制备长期面临的爆炸危险、环境污染及反应周期长的问题,有望大幅降低制备成本,促进氧化石墨烯的工业化应用。

您可能感兴趣的中国化工网栏目: 化学试剂化学元素化学元素周期表CAS查询
元素商城微信公众号
「一个有逼格的公众号」
相关标签: 材料及新材料新工艺  
相关专题: 石墨烯
相关阅读:
●  《美国化学会志》新型低维磁性材料研究获进展
元素百科为您介绍新型低维磁性材料研究获进展。由于自旋量子效应的存在,低维磁性材料会出现与三维磁性材料不一样的磁性基态。对于二维自旋体系,量子涨落和热涨落之间的竞争将主导磁相变行为,长程序反铁磁相变有可能克服量子涨落而出现。但是,包含三角自旋网格特别是笼目(kagome)晶格的磁性材料,强烈的几何阻挫和量子自旋涨落的作用会使长程有序的基态无法形成。对低维磁性材料的有序-无序量子相变现象的探索和对其机......
●  《纳米尺度》:研究人员制备出大孔介孔二氧化硅复合材料
元素百科为您介绍:日前,中科院兰州化学物理所研究员王齐华小组简单高效制备出孔径大于10纳米的介孔二氧化硅复合材料,可广泛应用于催化、分离、生物医学等领域。相关研究已发表于《纳米尺度》。 介孔二氧化硅材料 介孔二氧化硅材料是一种形貌和尺寸可控的新型无机材料,在生物医学、催化、分离等领域具有良好的应用前景。传统方法制备的介孔二氧化硅材料孔径多小于10个纳米,难以运输蛋白质、酶等大体积......
●  塑料期货反弹遇阻 中期行情偏乐观
元素百科资讯频道:本月以来,国内塑料期货先抑后扬,期价在10000元/吨整数关口受阻后快速杀跌,不过,在跌破9000元/吨一线后便出现超跌反弹。然而,在出现连续两个交易日反弹后,昨日期价再次呈现出低开低走态势。 塑料期价走势受影响 业内人士表示,原油价格大跌、期货盘面较煤化工产品价格存在较大升水,导致市场抛压较重,进而拖累塑料期价走势。预计短期期价弱势震荡。不过,现货市场普遍较为......

您确定要从购物车中移除吗???