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何谓氧化石墨烯
来源: | 作者:利物盛集团 | 发布时间: 49天前 | 79 次浏览 | 分享到:

氧化石墨烯(graphene oxide )是石墨烯的氧化物,一般用GO表示,其颜色为棕黄色,市面上常见的产品有粉末状、片状以及溶液状的。因经氧化后,其上含氧官能团增多而使性质较石墨烯更加活泼,可经由各种与含氧官能团的反应而改善本身性质。

氧化石墨烯薄片是粉末经化学氧化及剥离后的产物,氧化石墨烯是单一的原子层,可以随时在横向尺寸上扩展到数十微米。因此,其结构跨越了一般化学和材料科学的典型尺度。氧化石墨烯可视为一种非传统型态的软性材料,也可认为是石墨烯的衍生物,具有聚合物、胶体、薄膜,以及两性分子的特性。氧化石墨烯长久以来被视为亲水性物质,因为其在水中具有优越的分散性,但是,相关实验结果显示,氧化石墨烯实际上具有两亲性,从石墨烯薄片边缘到中央呈现亲水至疏水的性质分布。因此,氧化石墨烯可如同界面活性剂一般存在界面,并降低界面间的能量。其亲水性被广泛认知。

氧化石墨烯结构图如下:



氧化石墨烯,作为从氧化石墨上剥离下来的单层材料,由于在表面及边缘上大量含氧基团的引入,可在水溶液以及极性溶剂中稳定存在。经过氧化处理后,氧化石墨仍保持石墨的层状结构,但在每一层的石墨烯单片上引入了许多氧基功能团。这些氧基功能团的引入使得单一的石墨烯结构变得非常复杂。鉴于氧化石墨烯在石墨烯材料领域中的地位,许多科学家试图对氧化石墨烯的结构进行详细和准确的描述,以便有利于石墨烯材料的进一步研究,虽然已经利用了计算机模拟、拉曼光谱,核磁共振等手段对其结构进行分析,但由于种种原因(不同的制备方法,工艺路线,实验条件的差异以及不同的石墨来源对氧化石墨烯的结构都有一定的影响),氧化石墨烯的精确结构还无法得到确定。大家普遍接受的结构模型是在氧化石墨烯单片上随机分布着羟基和环氧基,而在单片的边缘则引入了羧基和羰基。最近的理论分析表明氧化石墨烯的表面官能团并不是随机分布,而是具有高度的相关性。

氧化石墨烯一般由石墨经强酸氧化而得。主要有三种制备氧化石墨的方法:Brodie法,Staudenmaier法和Hummers法。作为石墨烯基材料一类重要的衍生物,尽管氧化过程中调节了石墨烯高度共轭结构,但是仍保持着特殊的表面性能与层状结构。含氧基团的引入不仅使得氧化石墨烯具有化学稳定性,而且为合成石墨烯基/氧化石墨烯基材料提供表面修饰活性位置和较大的比表面积。氧化石墨烯作为合成石墨烯基复合材料的前驱物与支撑载体,易功能化与可控性高。在与金属,金属氧化物,高分子聚合物等材料复合过程中,可以提供大的比表面积有效分散附着材料,防止团聚,所以它作为石墨烯的衍生产品,应用也广泛。而且体现出了区别于石墨烯的特别作用,随着研究应用的深入,在科研,产业等方面的表现出来了独特的价值。

氧化石墨烯也显示出自身优异的物理、化学、光学、电学性质,并且由于石墨烯片层骨架的基面和边缘上有多种含氧官能团共存的结构,使得氧化石墨烯可以通过调控所含含氧官能团的种类及数量,来调制其导电性和带隙.材料应用范围很广。氧化石墨烯是一种性能优异的新型碳材料,具有较高的比表面积和表面丰富的官能团。氧化石墨烯复合材料包括聚合物类复合材料以及无机物类复合材料更是具有广泛的应用领域,因此氧化石墨烯的表面改性成为另一个研究重点。

利物盛作为一家石墨烯生产厂商,旗下拥有众多石墨烯及石墨烯衍生产品系列,形成了针对不同行业应用的产品。而氧化石墨烯是其中之一的产品系列,其应用领域包括:复合材料,太阳能电池,环境,光电,生物等;公司推出了众多的氧化石墨烯产品系列,有浆料LN-5R、LN-10R、 固状LN-400R及粉体LN-F等,针对客户的不同应用需求推荐合适的产品,使用后得到客户一致好评


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