綠色氧化石墨烯材料

石墨烯宏觀體材料的形狀可通過(guò)改變不同的制備方法、反應(yīng)基底及反應(yīng)容器等對(duì)其進(jìn)行調(diào)控，但其微觀結(jié)構(gòu)的可控性和重復(fù)性差。具有相同宏觀形貌的石墨烯相關(guān)理化性能也不盡相同，甚至相差很大。因此，對(duì)于實(shí)現(xiàn)宏觀體石墨烯材料微觀結(jié)構(gòu)的控制是今后研究的一個(gè)難點(diǎn)。當(dāng)前制備石墨烯宏觀體材料大部分都是以氧化石墨、氧化石墨烯以及還原氧化石墨烯等石墨烯氧化物為原料，但這些石墨烯氧化物在電學(xué)性能和力學(xué)性能等方面都略有減弱，制備出來(lái)的石墨烯宏觀體材料的結(jié)構(gòu)性能也就與理論研究結(jié)果差距較大，因而對(duì)石墨烯宏觀體制備原料的開(kāi)發(fā)以及結(jié)構(gòu)性能的提高是至關(guān)重要的。盡管石墨烯宏觀體材料較大的比表面積和良好的電學(xué)性能可應(yīng)用于環(huán)境治理和電子器件等領(lǐng)域，但石墨烯良好的透光和導(dǎo)熱性能仍待進(jìn)一步的研究應(yīng)用。常州第六元素?fù)碛惺┪⑵娜毕菪迯?fù)/比表面可控技術(shù)。綠色氧化石墨烯材料

常州第六元素材料科技股份有限公司擁有石墨的深度插層和高解離率的制備技術(shù)、氧化石墨的高效純化技術(shù)、石墨烯微片的缺陷修復(fù)/比表面可控技術(shù)、全行業(yè)**的回收/循環(huán)氧化技術(shù)等自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)。自主設(shè)計(jì)的生產(chǎn)線已成功實(shí)現(xiàn)了石墨烯產(chǎn)品低成本規(guī)?；苽?，在技術(shù)、工藝、設(shè)備等方面獲多項(xiàng)突破，產(chǎn)品具有比表面積大、導(dǎo)電性優(yōu)異、分散度好和優(yōu)良復(fù)合功能等特點(diǎn)。目前年產(chǎn)1400噸的氧化石墨（烯）/100噸石墨烯粉體生產(chǎn)線已投產(chǎn)運(yùn)行，該生產(chǎn)線擁有完全的自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，且石墨烯產(chǎn)品質(zhì)量好、成本低，達(dá)國(guó)際**水平，具有極強(qiáng)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。河北生產(chǎn)氧化石墨烯生產(chǎn)企業(yè)氧化石墨烯是單一的原子層，可以隨時(shí)在橫向尺寸上擴(kuò)展到數(shù)十微米。

在用氧化還原法將石墨剝離為石墨烯的工業(yè)化生產(chǎn)過(guò)程中，得到的石墨烯微片富含多種含氧官能團(tuán)。由于石墨烯片層上的這些缺陷，在一些情況下，石墨烯微片無(wú)法滿足某些復(fù)合材料在抗靜電或?qū)щ姟⒏魺峄驅(qū)岬确矫娴奶厥庖?。為了修?fù)石墨烯片層上的缺陷，提高石墨烯微片的碳含量和在導(dǎo)電、導(dǎo)熱等方面的性能。通過(guò)調(diào)控氧化石墨烯的結(jié)構(gòu)，降低氧化程度，降低難分解的芳香族官能團(tuán)，如內(nèi)酯、酮羰基、羧基等官能團(tuán)的含量，從而增加后續(xù)官能團(tuán)分解的效率和降低分解溫度。調(diào)控氧化條件，減少面內(nèi)大面積反應(yīng)。該減少缺陷的方案，有助于提升還原效率，減少面內(nèi)難以修復(fù)的孔洞，使碳原子排布更密集，進(jìn)一步減少修復(fù)段的勢(shì)壘，將能量用于增加碳原子離域尺寸，提升晶元大線，從而提升還原石墨烯的本征導(dǎo)電性。研發(fā)了深度還原技術(shù)，并通過(guò)自主開(kāi)發(fā)的還原設(shè)備，將石墨烯微片碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)提高到90%以上；且粉末電導(dǎo)率相比還原前提升20倍，達(dá)到了4000S/m以上。

材料應(yīng)用范圍很廣。氧化石墨烯是一種性能優(yōu)異的新型碳材料，具有較高的比表面積和表面豐富的官能團(tuán)。氧化石墨烯復(fù)合材料包括聚合物類復(fù)合材料以及無(wú)機(jī)物類復(fù)合材料更是具有廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域，因此氧化石墨烯的表面改性成為另一個(gè)研究重點(diǎn)。石墨烯通?？捎裳趸┻€原得到，其主要的制備方法有機(jī)械剝離法、化學(xué)還原法、溶劑熱還原法、光催化還原法、化學(xué)氣相沉積法等。其中，化學(xué)還原法由于具有成本低、工藝簡(jiǎn)單易控等特點(diǎn)而備受科研工作者的推崇。目前，用于制備還原氧化石墨烯或石墨烯的化學(xué)還原劑主要有鈉與硼氫化鈉混合液、硼氫化鈉和硫酸混合液、氫碘酸、氫碘酸與乙酸混合液，鈉-氨，對(duì)苯二酚，維生素C-氨基酸，L-對(duì)抗壞血酸，鋅粉，鋁粉，鐵，堿，水合肼，二甲基肼，硫化氫以及氫化鈉等。然而，在利用這些還原劑的過(guò)程中，高溫、大量有機(jī)溶劑以及有毒藥品的使用限制了大規(guī)模生產(chǎn)還原氧化石墨烯。因此，開(kāi)發(fā)一種簡(jiǎn)單易行、反應(yīng)條件溫和、生產(chǎn)成本低、環(huán)境友好型的還原氧化石墨烯的方法是十分必要的。氧化石墨烯有分散液和粉體形態(tài)。

常州第六元素材料科技股份有限公司成立于2011年11月，入駐江蘇武進(jìn)西太湖國(guó)際智慧園，注冊(cè)資本人民幣1.1億元，是專業(yè)從事氧化石墨烯材料研發(fā)、石墨烯研發(fā)、生產(chǎn)及銷售的**專精特新小巨人企業(yè)、******，是江蘇省石墨烯產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟理事長(zhǎng)單位、中國(guó)石墨烯產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟常務(wù)理事單位。公司榮獲“第22屆中國(guó)*****獎(jiǎng)”、"第六屆常州市**金獎(jiǎng)”、“2022年江蘇省科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)(三等獎(jiǎng)，***完成人)”、“2022年入選“科創(chuàng)中國(guó)”先導(dǎo)技術(shù)榜(江蘇省先進(jìn)材料領(lǐng)域***入選)”等榮譽(yù)，建有“江蘇省薄層高質(zhì)量石墨烯粉體工程技術(shù)研究中心”、“省級(jí)博士后創(chuàng)新實(shí)踐基地”等研發(fā)平臺(tái)。氧化石墨易于剝離成穩(wěn)定的氧化石墨烯分散液，易于成膜。河北生產(chǎn)氧化石墨烯生產(chǎn)企業(yè)

氧化石墨烯未來(lái)可以應(yīng)用于海水吸附。綠色氧化石墨烯材料

溶劑熱法是指在特制的密閉反應(yīng)器(高壓釜)中，采用有機(jī)溶劑作為反應(yīng)介質(zhì)，通過(guò)將反應(yīng)體系加熱至臨界溫度(或接近臨界溫度)，在反應(yīng)體系中自身產(chǎn)生高壓而進(jìn)行材料制備的一種有效方法。溶劑熱法解決了規(guī)?；苽涫┑膯?wèn)題，同時(shí)也帶來(lái)了電導(dǎo)率很低的負(fù)面影響。為解決由此帶來(lái)的不足，研究者將溶劑熱法和氧化還原法相結(jié)合制備出了高質(zhì)量的石墨烯。Dai等發(fā)現(xiàn)溶劑熱條件下還原氧化石墨烯制備的石墨烯薄膜電阻小于傳統(tǒng)條件下制備石墨烯。溶劑熱法因高溫高壓封閉體系下可制備高質(zhì)量石墨烯的特點(diǎn)越來(lái)越受科學(xué)家的關(guān)注。溶劑熱法和其他制備方法的結(jié)合將成為石墨烯制備的又一亮點(diǎn)。石墨烯的制備方法還有高溫還原、光照還原、外延晶體生長(zhǎng)法、微波法、電弧法、電化學(xué)法等。筆者在以上基礎(chǔ)上提出一種機(jī)械法制備納米石墨烯微片的新方法，并嘗試宏量生產(chǎn)石墨烯的研究中取得較好的成果。如何綜合運(yùn)用各種石墨烯制備方法的優(yōu)勢(shì)，取長(zhǎng)補(bǔ)短，解決石墨烯的難溶解性和不穩(wěn)定性的問(wèn)題，完善結(jié)構(gòu)和電性能等是今后研究的熱點(diǎn)和難點(diǎn)，也為今后石墨烯的制備與合成開(kāi)辟新的道路。綠色氧化石墨烯材料