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簡單的新方法使石墨烯 “上色 “成為可能

據外媒報道,石墨烯的用途可能十分廣泛,但它并不“擅長”在水中分散。現在瑞典于默奧大學的研究人員找到了一種相對簡單的方法。氧化石墨烯是一種不同形式的材料,可以使其在水中穩定分散,然後可以作為一種石墨烯塗料來使用。

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石墨烯本質上是一種由碳原子以sp²雜化軌道組成六角型呈蜂巢晶格的二維碳納米材料。這種看似簡單的材料具有一系列有用的特性–它非常輕巧,薄而有彈性,但仍然很結實。它也是一種出色的電和熱的導體,因此,從電子産品到水過濾器到衣服,它都會出現在所有的材料中。

最理想的情況是,将石墨烯分散在水中,将其分散到正确的構型中,是一種有用的方法。然後,這種溶液可以被塗抹或噴塗到表面上,例如制作超級電容器電極或導電塗層。問題是,石墨烯和類似形式的碳,如石墨和碳納米管,是疏水性的,這意味着它們會排斥水。它們可以通過使用有機溶劑或機械處理使其分散,但前者有毒,後者會引入缺陷。

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現在,于默奧大學研究團隊找到了一種出人意料的簡單方法來制造石墨烯分散體。秘訣是用氧化石墨烯代替親水性的氧化石墨烯。通過将氧化石墨烯與其他疏水性碳素顆粒,如石墨烯、活性石墨烯、多孔石墨烯和活性碳素等結合在一起,他們成功地制造出了穩定的石墨烯分散體。幾天後,沒有任何材料在底部沉澱下來。

在一次試驗中,該團隊加入了碳納米管,并試圖用這種混合物制成超級電容器電極。他們将分散體塗在金屬箔上,然後将其幹燥,并将其加熱到200℃(392°F)。”我們最終得到的是具有相當大的表面積、良好的導電性能和在超級電容器中儲存電力的優異性能的導電電極材料的薄膜,”該研究的主要作者Alexandr Talyzin。”大的表面積是由(例如)活性石墨烯的微米級顆粒提供的,而納米管和熱還原氧化石墨烯提供了顆粒之間良好的電接觸。”

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研究人員表示,這種新方法可以很容易地推廣到工業生産中。他們已經為該技術申請了專利。

本文來自于物理化學快報,轉載請聯系原作者

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