溶劑剝離法的原理是將少量的石墨分散于溶劑中,形成低濃度的分散液,利用超聲波的作用破壞石墨層間的范德華力,此時溶劑可以插入石墨層間,進行層層剝離,制備出石墨烯。此方法不會像氧化-還原法那樣破壞石墨烯的結構,可以制備高質量的石墨烯。在氮甲基吡咯烷酮中石墨烯的產率比較高(大約為8%),電導率為6500S/m。研究發現高定向熱裂解石墨、熱膨脹石墨和微晶人造石墨適合用于溶劑剝離法制備石墨烯。溶劑剝離法可以制備高質量的石墨烯,整個液相剝離的過程沒有在石墨烯的表面引入任何缺陷,為其在微電子學、多功能復合材料等領域的應用提供了廣闊的應用前景。缺點是產率很低。石墨烯導電漿料中分散有少層石墨烯,可以作為電池正極導電劑。生產石墨烯材料
第六元素聯合創始人、中國科學技術大學朱彥武教授研究團隊通過對富勒烯C60分子晶體進行電荷注入,在常壓條件下構建了C60聚合物晶體以及長程有序多孔碳晶體,并實現了其克量級制備。1月12日,研究成果發表于國際前列學術期刊《NATURE》。該研究得到了江蘇省重點研發計劃前瞻類項目的支持,第六元素董事長瞿研博士為此重點研發計劃項目負責人。在2月20日召開的2023“科創中國”年度會議上,中國科協正式發布2022年“科創中國”系列榜單。經初評、終評,遴選出先導技術榜、新銳企業榜、融通創新組織榜、創業就業先鋒榜等項目410個。常州共有8家企業(項目)上榜,入選數量位列全省試點城市***。其中,常州第六元素憑借“薄層石墨烯粉體的研發及產業化”項目成功入選“科創中國”先導技術榜(先進材料領域)。北京石墨烯高濃度母粒導電型石墨烯,外觀為黑色粉末。
第六元素與江蘇海力風電設備科技有限公司、江蘇道森新材料有限公司簽訂《石墨烯防腐涂料戰略合作框架協議》。根據協議,三方將借力海力風電這一平臺,共同研發以石墨烯為主體的烯鋅型風電設備防護涂料。海力風電總經理沙德權表示,三方研發的新型涂料的防腐效果是傳統防腐涂料的4倍以上。這一合作將逐漸改變現有國內防護涂料產品層次低、創新力不足的劣勢,填補國內外將石墨烯運用在風電防護涂料的技術空白,打破國外產品壟斷局面,推動我國風電產業設施涂料的國產化進程。同時,三方將以此為契機,進一步研究和推廣石墨烯在風力發電葉片強度復合材料中的應用。此外,第六元素還與四川大學高分子材料工程國家重點實驗室簽訂戰略合作協議,雙方將主要針對石墨烯改性高分子材料的耐老化性進行系統研究。該合作是石墨烯應用領域的一大拓展,也是高分子材料研究領域的重大課題。海通證券分析認為,從國內已知的上市公司投資額看,石墨烯產業鏈鋪設需要上億元資金。廣闊的下游應用及幾乎無瓶頸的上游原材料,決定了石墨烯產業將很快迎來爆發期。
目前第六元素全資子公司常州第六元素半導體有限公司已與客戶成功開發石墨烯超級銅復合材料(“超級銅”),“超級銅”利用CVD沉積技術制備而成,石墨烯超級銅導電率高于銀10%,如成功應用于電機,若按10%替換,則每年節約用電,相當于葛洲壩電站近2個月的發電量,節約電費約20億元。近日,中國中車高電導率銅基復合材料“超級銅”登上央視《焦點訪談》節目。據中國中車介紹,“超級銅”由中車研究院與上海交通大學張荻團隊聯合研發,是一種高電導率銅基復合材料。“超級銅”利用石墨烯較好的導電性和力學性能與銅材料片堆疊制成,實現了石墨烯和銅的優勢互補。經過實驗驗證,超級銅的導電性能超過銀10%,如果全國10%的電機用上這種“超級銅”材料,那么一年可以節省出180多億度電。180億度電相當于節省出一個葛洲壩電站(2022年葛洲壩電站完成發電量)。目前,“超級銅”已完成中試驗證,驗證了超級銅的量產可行性,并實現了小批量生產,接下來將加快批量化制造進程。氧化石墨還可以應用于鋰電正負極材料的復合、催化劑負載等。
科學家們已成功運用二維材料組裝成了兼具很小人造孔的海水脫鹽設備,容許直徑大于其裂縫本身的離子通過,沖破了傳統觀念,為制造高通量水脫鹽膜鋪墊了道路。曼徹斯特大學國家石墨烯研究所(NGI)的研究人員成功地在一個尺碼*為幾埃()的新型膜片上制造了小尺碼的狹縫。這使得能夠研究各種離子到底如何通過這些細微的孔。這些狹縫由石墨烯、六方氮化硼(hBN)和二硫化鉬(MoS2)制成,并且令人驚訝的是,它容許直徑大于其自身尺碼的離子時有發生滲透。這種尺碼排阻研究利于更好地明了相近規模的生物過濾器如水通道蛋白的工作機理,從而有助于開發用以海水脫鹽和相關技術的高通量過濾器。對于對流體及其過濾行為感興趣的科學家來說,可控地制造大小相近小離子和單個水分子的毛細管是一個***但好像遙遠的目標。研究人員始終在試圖模擬自然時有發生的離子運輸系統,但實情驗證這是不容易的。用到基準技術和常規材質制造的通道不幸受到材質表面固有粗糙度的限制,其大小一般而言比小離子的水合直徑大**少十倍。今年早些時候,NGI開發的石墨烯氧化物衍生膜受到相當大的關注,是新型過濾技術的潛力運動員。石墨烯材料具有良好的穩定性和耐高溫性能,不易發生安全事故。改性石墨烯類型
石墨烯是一種只有一個原子層厚度的二維碳材料,由碳原子以六角晶格結構排列組成。生產石墨烯材料
大規模制備高質量的石墨烯晶體材料是所有應用的基礎,發展簡單可控的化學制備方法是一種方便、可行的途徑,這需要化學家們長期不懈的探索和努力;石墨烯的化學修飾包括:將石墨烯進行化學改性、摻雜、表面官能化以及合成石墨烯的衍生物,發展出石墨烯及其相關材料(grapheneandrelatedmaterials),來實現更多的功能和應用。石墨烯的表面化學性能:由于石墨烯晶體獨特的原子和電子結構,氣體分子與石墨烯表面間的相互作用將表現出許多特有的現象,這將為表面化學特別是表面催化研究提供一個獨特的模型表面;同時石墨烯具有完美的兩維周期平面結構,可以作為一個理想的催化劑載體,金屬/石墨烯體系將為表面催化研究提供一個全新的模型催化研究體系。生產石墨烯材料