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研究团队介绍了生产高质量氧化石墨烯的无毒新方法

本站发布时间:2024-02-26 16:04:30

瑞典乌莫大学的研究人员发现了一种合成氧化石墨烯的新方法,与最常见的方法生产的材料相比,这种方法的缺陷明显更少。同样好的氧化石墨烯以前只能通过使用一种相当危险的方法合成,这种方法涉及剧毒的发烟硝酸

氧化石墨烯通常用于通过去除氧气来生产石墨烯。但是,如果氧化石墨烯中存在空穴,那么转化为石墨烯后也会存在空穴。因此,氧化石墨烯的质量是非常重要的

Alexandr Talyzin和他的研究小组现在破解了如何安全地制造良好的氧化石墨烯的难题。他们的研究结果发表在《碳》杂志上

石墨烯因其灵活性、高机械强度和导电性而经常被描述为一种神奇的材料。但石墨烯的所有性能都受到缺陷的影响。由氧化石墨烯生产的石墨烯具有比预期差得多的机械性能和导电性

许多研究表明,通过最常用的方法Hummers方法进行合成总是会导致大量缺陷。更古老的Brodie方法提供了几乎完全无空穴的氧化石墨烯,但这种类型的氧化石墨石墨烯仍然没有由任何公司生产,也没有商业化。Alexandr Talyzin说:“这太危险了,不适合工业制造。”

现在,研究人员发现了一种新方法,将Hummers法的酸(H2SO4)和Brodie法的氧化剂(氯酸钾)相结合,使他们能够生产出缺陷与Brodie中缺陷一样小的氧化石墨烯,但使用Hummers氧化这样简单的合成程序

Alexandr Talyzin说:“这种方法应该以我所在小组的研究员Bartosz Gurzeda的名字命名……称为Gurzeda方法。”

Talyzin认为,有很多理由相信,只要需要无缺陷的氧化石墨烯,Gurzeda方法就会像Hummers方法一样流行。该方法用于通过去除氧基团来制备石墨烯,或用于制备气体保护涂层、半透膜、传感器和许多其他可能的应用

在过去的十年里,氧化石墨烯本身的应用也引起了人们的极大兴趣。层状氧化石墨烯材料被深入研究用于膜应用,其梦想是通过简单过滤海水中的盐来生产饮用水,或者制造半渗透保护涂层,使水通过,同时远离甲苯等危险的有机污染物

Talyzin表示:“我们希望研究机构尝试并测试这种新型氧化石墨烯在其应用中的差异。氧化石墨烯不是一种材料;它是一个性质截然不同的材料家族,为我们提供了无限的新应用机会。”

More information: Bartosz Gurzęda et al, Graphite oxide by "chlorate route" oxidation without HNO3: Does acid matter?, Carbon (2024). DOI: 10.1016/j.carbon.2024.118899

Provided by Umea University

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