第92章改进石墨烯制备工艺(求订阅)
石墨烯的制备质量跟层数有关,层数越低,质量越高。
石墨烯的制备方法主要有三种。
第一种是机械剥离法,通过机械力将石墨烯从石墨晶体表面剥离下来。
具体操作步骤就是涂上粘性较强的胶水或胶带,撕下石墨烯层,转移到其他基底上,再用化学方法去除胶水或胶带,得到纯净的石墨烯薄膜。
这种方法虽然操作简单,得到的石墨烯基本保持完整的晶体结构。
但具有局限性,未来需要进一步改进和完善。
第二种是氧化还原法,氧化还原法是通过使用硫酸、硝酸等化学试剂及高锰酸钾、双氧水等氧化剂将天然石墨氧化,增大石墨层之间的间距,在石墨层与层之间插入氧化物,制得氧化石墨烯。
然后将反应物进行水洗,并对洗净后的固体进行干燥,制得氧化石墨烯粉体,通过物理剥离法、高温膨胀等方法对氧化石墨烯进行剥离,制得氧化石墨烯。最后通过化学法将氧化石墨烯还原,得到石墨烯。
这种方法操作简单,产量高,但是产品质量较低,氧化还原法使用硫酸、硝酸等强酸,存在较大危险性,又必须使用大量的水进行清洗,带来较大的环境污染。
使用氧化还原法制备的石墨烯,含有较丰富的含氧官能团,易于改性。
但由于在对氧化石墨烯进行还原时,较难控制还原后石墨烯的氧含量,同时氧化石墨烯在阳光照射、运输时车厢内高温等外界条件影响下会不断的还原,因此氧化还原法生产的石墨烯逐批产品的品质不一致,难以控制品质。
第三种是SiC(碳化硅)外延法,SiC外延法是通过在超高真空的高温环境下,使硅原子升华脱离材料,剩下的C原子通过自组形式重构,从而得到基于SiC衬底的石墨烯,这种方法可以获得高质量的石墨烯,但是这种方法对设备的要求一般较高。
商业化的石墨烯制备需要看成本,石墨烯的制备成本已经被华夏公司打下来,主要使用的是第二种方法。
当然其他方法华夏公司也有涉猎,各行各业需要的石墨烯质量不一样,根据质量的要求,使用不同的制备方法。
现在姜凡改进的就是第二种方法。
他在智脑的辅助下,对氧化还原反应进行一定的改进。
一间办公室中,只有姜凡和邵广洪,邵广洪石墨烯研发部经理。
他对邵广洪讲解改进后的氧化还原反应,就是增改一些步骤,让氧化还原反应更加的充分,使制备出来的石墨烯氧原子含量更少。
邵广洪听着连连点头,但心中不以为然,要是有这么好改进,也轮不到姜凡。
虽然姜凡发明了兴农化肥,但石墨烯和化肥是两个不同的方向,虽然看起来都是化学反应,但研究方
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