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發布時間:2021-08-18 08:34  
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福滔微波產品——石墨烯膨化設備供應
石墨烯“材料”
石墨烯 Graphene 是一種由碳原子以 sp2 雜化軌道組成六角型呈蜂巢晶格的單層二維碳納米材料,這種穩定二維蜂巢狀晶格結構賦予了石墨烯力學、光學、電學和微觀性質等極為優異的性能,被稱為“材料”。石墨烯是碳的各種形態中的基本結構,可以從石墨烯成功制備出如富勒烯、碳納米管,彈道晶體管等其他碳素新材料,石墨烯也因此被稱為“碳材料”。單層石墨烯屬于二維晶體,由于二維晶體具有熱力學不穩定性,所以其附帶褶皺(褶皺是二維石墨烯存在的必要條件)。福滔微波連續式微波膨化設備主要通過微波對極性分子的高速震蕩,讓分子間結構發生改變或達到加大層間距離的效果,適用于可膨脹石墨、插層石墨、氧化石墨等經過酸化或者氧化的石墨產品。
一般認為石墨烯是一種拓撲絕緣體,內部絕緣、表面導電,是一種不同于導體和絕緣體的新的凝聚態。
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石墨礦怎樣來提煉石墨烯技術
方法一:石墨層片之間有較弱范德華力結合,簡單施加外力即可將石墨烯“撕拉”下來。蓋姆就是用這種方法。
方法二:將石墨表面在另一個固體表面上摩擦,使石墨烯層片附著在固體表面上,但尺寸不宜控制,此方法操作簡單,但產量極低。
方法三:機械剝離法,現在一般的企業的石墨烯粉體制備都是用這種方法
石墨烯儲能技術可為能量提供電源解決方案
能量技術是軍事強國競相研發的顛覆性技術,包括激光、微波、電磁導軌炮等,電源技術是能量的核心技術之一。美國對艦載、機載和車載激光進行了大量測試,但其進一步高能化、小型化發展依然受制于電源技術。激光需要高功率脈沖電源,而當前必須依靠高功率發電機組或大容量蓄電池實現,其重量和體積會使激光的機動性大大降低。石墨烯不僅可以顯著提高現有電源系統的能量和功率密度,而且可大幅縮小電源體積。配置4mg/mL的氧化石墨水溶液,超聲攪拌3h,得到均勻穩定分散在水中的氧化石墨烯膠體。
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石墨烯的制備和展望
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為方便、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: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(graphene and related materials),來實現更多的功能和應用;石墨烯的表面化學: 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。能量儲存與轉換石墨烯因具有極大的比表面積、卓越的導電性能、良好的化學穩定性,且力學性能優異,在鋰離子電池、鋰—硫電池等能源存儲與轉化方面應用前景巨大。
石墨烯的未來可能用途:
碳原子呈六角形網狀鍵合的材料“石墨烯”具有很多出色的電特性、熱特性以及機械特性。具體來說,具有在室溫下也高達20萬cm2/Vs以上的載流子遷移率,以及遠遠超過銅的對大電流密度的耐性。為此,石墨烯有看用于高速晶體管、觸摸面板、太陽能電池用透明導電膜,以及成本低于銅但與銅相比可通過大電流的電線等。通過引入特定的官能團,還可以賦予石墨烯新的性質,進一步拓展其應用領域。
近,據國外媒報道,石墨烯擁有極強的光吸收能力,并且還能把吸收的光波迅速轉化為波長更短、頻率更高的激光,持續時間為幾飛秒。科學家們表示,利用這個新發現,未來他們可以發明更耐高溫的激光發i射器(石墨烯超耐高溫)。
當然,這個發現目前僅存在于實驗室,如果科學家們建立出實體模型,將能夠增加激光發射i器的使用壽命和發射功率。
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微波法制備石墨烯的優勢
目前,國內外制備Gr 的方法通常為機械剝離法、化學氣相沉積法( CVD)、SiC 外延生長法、氧化還原法等。不同方法各有優缺點,且制備的Gr 在性質和形貌上差異較大,難以滿足各個領域對高質量Gr 的需求。同時,這些方法還存在設備昂貴或工藝復雜等缺點,使得其規模化生產大為受限。所以,發展一種簡便快捷、低能耗制備Gr 的方法顯得尤為重要。微波法制備石墨烯時,前驅體吸收微波,微波能量通過石墨化結構中π電子的移動轉化為熱能,將前驅體中的含氧官能團以及摻雜的物質快速分解成CO2和H2O 氣體。當這些氣體產生的壓力超過片層間的范德華力時,石墨層之間剝離開,從而得到石墨烯。該法不僅剝離效果較好,而且制備過程避免了使用化學還原劑,是一種非常有前景的綠色制備方法。石墨烯在節能環保領域主要應用在海水淡化、污水處理、大氣治理、電能替代、LED散熱等方向。