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關于石墨烯研發(fā)的幾點心得 已有1人參與
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石墨烯研發(fā)的幾點心得 李英竹 關鍵詞:石墨 石墨烯 氫氧化鈉 鹽酸 二氧化碳 提純 石墨烯的研發(fā)已成為世界課題。它的理化性能之優(yōu)越,已經(jīng)將成為大家競相研發(fā)焦點。本文闡述了用重結(jié)晶法制備石墨烯薄膜的方法。 主體思路 我研發(fā)主體思路:用重結(jié)晶法制備石墨烯薄膜。何為重結(jié)晶?就是將石墨溶解在溶劑中,再將石墨從溶劑中按我們的要求結(jié)晶出來。 二.石墨烯的理化特性 要想研發(fā)石墨烯必先了解它的理化性能。石墨烯是一種由單碳原子構(gòu)成的單層片狀材料,是一種碳原子以SP2雜化軌道組成六角形的平面薄膜,只有一個碳原子厚度的二維材料,其薄膜厚度為147納米,電阻10的負8次方歐姆。自然界中單質(zhì)碳只有三種形式,SP3雜化的鉆石、SP2雜化的石墨、不規(guī)則碳。 三.實驗設計 尋找能溶解石墨的物質(zhì) 眾所周知沒有文獻記載石墨能溶解在其他物質(zhì)中,他是惰性物質(zhì),除非強氧化物質(zhì)使其分解,形成不可逆碳氧化物。我經(jīng)過一段時間實驗努力,終于找到了能溶解石墨的物質(zhì),即熔融氫氧化鈉可溶解石墨,并且溶解度可達10%,達到可溶解級別。 2.石墨的提純 眾所周知石墨烯是單原子結(jié)晶,如有雜質(zhì)很難形成均勻結(jié)晶薄膜,所以石墨的提純是至關重要。溶解了石墨熔融液體過濾除去機械雜質(zhì),惰性氣體加壓高塔噴淋冷卻制粉(也可用制片在粉碎)。冷卻的粉末取樣分析其含量及金屬雜質(zhì)。將粉末(25%固含量)溶解在高純水中。根據(jù)分析結(jié)果有的放矢除去金屬雜質(zhì),過濾制備澄清的真溶液,取樣分析鈉含量。在攪拌下緩慢加入高純鹽酸(根據(jù)分析結(jié)果計算加料量)形成沉淀。過濾沉淀物,高純水水洗沉淀物,分析合格后,真空低溫干燥沉淀物。此沉淀物為石墨烯粉。 3.氫氧化鈉的提純 參考高純氫氧化鈉提純方法。 4.石墨烯薄膜的制備 將高純氫氧化鈉熔融在不銹鋼釜內(nèi),開動攪拌,加入石墨烯粉(10%),攪拌使其完全溶解。慢速通入二氧化碳,當熔融液體有些粘柮時,倒入結(jié)晶槽,開動鋁合金履帶,滾軸與滾軸之間距離為鋁合金厚度加300納米。載有石墨烯薄膜的履帶經(jīng)水洗、酸洗、水洗、干燥打卷、切割、包裝。 小結(jié):工藝簡單,易操作,成本低。適合工業(yè)化規(guī)模生產(chǎn)。 [ 發(fā)自手機版 http://www.gaoyang168.com/3g ] |
實驗細節(jié) |
銅蟲 (小有名氣)
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