高質(zhì)量石墨烯在水相中的高效率制備成功實現(xiàn)

高質(zhì)量石墨烯在水相中的高效率制備成功實現(xiàn)

復旦大學聚合物分子工程國家重點實驗室盧紅斌課題組與新加坡國立大學化學系羅健平課題組合作，通過在石墨烯表面引入極少量可電離含氧官能團，實現(xiàn)了高質(zhì)量石墨烯在水相中的高效率制備，對加速石墨烯大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化應用起到重要推動作用。相關(guān)成果日前在線發(fā)表于《自然—通訊》。


石墨烯是重要的戰(zhàn)略新興材料。然而，如何實現(xiàn)高質(zhì)量石墨烯的高效率、規(guī)?；苽湟恢笔侵萍s其大規(guī)模應用的關(guān)鍵難題。


研究人員采用一種非穩(wěn)定分散的策略，實現(xiàn)了在極高濃度下的快速、高產(chǎn)率剝離，剝離產(chǎn)物90%以上為單層石墨烯，且晶格缺陷少、薄膜電導率甚至可達2.5×104S/m。


剝離過程中，由于表面雙電層被壓縮，石墨烯以絮凝方式析出形成沉淀，后者即使?jié)饪s至固含量為23wt%的濾餅室溫儲存一月后，仍可再次分散于水溶液中形成均勻穩(wěn)定的石墨烯懸浮液，從而有效解決了石墨烯規(guī)?；瘧弥械膬Υ婧瓦\輸問題。


同時，該方法制備的石墨烯水相漿料表現(xiàn)出了良好的流變特性，可直接通過3D打印制備各種形狀的石墨烯氣凝膠，從而為石墨烯在儲能、環(huán)境治理、多功能復合材料等領(lǐng)域的應用開辟了新途徑。

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