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我學者提出石墨烯制備新方法

來源:科技日報 時間:2025-01-10 19:20

  1月9日,記者從中北大學獲悉,該校孫友誼教授團隊利用膠體化學體積排斥作用,并結合二維片狀納米材料剝離新方法,實現了石墨烯高效宏量制備。相關成果日前發表在《自然·通訊》上。

  孫友誼介紹,科研界常見的石墨烯制備方法有氧化還原法、機械剝離法、氣相沉積法、超臨界剝離法等,其中氧化還原法是目前石墨烯工業化生產的主要方法。

  研究團隊此次采用了氣泡輔助—液相機械剝離法。該方法利用在石墨層間原位產生氣泡來擴大石墨層之間的間距,替代傳統強酸強氧化擴層的機制,減少石墨片層之間的物理范德華力,并結合膠體化學體積排斥作用,促進石墨在液相機械剪切作用力下即可實現高效剝離,解決傳統氧化還原法制備石墨烯的流程復雜、缺陷大和機械剝離法制備石墨烯產率低問題。

  通過該方法制備石墨烯,不僅制備工藝流程簡單,而且石墨烯結構可控性和批次穩定性好;同時,因制備過程中使用的強酸強氧化劑及產生的廢水少,所以兼具制備過程綠色環保,石墨烯成本低、缺陷少、結構完整性好等優勢。新方法保持了石墨烯優異特性,有助于拓展其應用領域。

  孫友誼表示,氣泡輔助—液相機械剝離法是一種低成本、綠色環保、高產率、高品質石墨烯宏量制備方法,不僅為制備低成本、高品質石墨烯提供了可能性,而且為制備其他高濃度二維納米片狀材料提供了新的思路。

  責任編輯:沈馨蕊

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