 |
 |
 |
 |
 |
 |
||
 |
 |
 |
 |
 |
| 5 | 1/1 | 返回列表 |
| 查看: 5950 | 回復(fù): 22 | ||||||||
| 當(dāng)前只顯示滿足指定條件的回帖，點(diǎn)擊這里查看本話題的所有回帖 | ||||||||
chemindole木蟲 (著名寫手)
|
[交流]
如何低成本合成石墨烯？
|
|||||||
|
這幾天，國內(nèi)新能源汽車產(chǎn)業(yè)又開始信心膨脹了，因?yàn)�，美國Tesla公司的純電動(dòng)豪華跑車在美國市場上成為寶馬、奔馳汽油豪車的殺手，并因此使Tesla公司2013年第一季度首次盈利1000多萬USD，成為世界上第一個(gè)盈利的新能源汽車企業(yè)。 據(jù)說，Tesla現(xiàn)在的電動(dòng)豪車處境，就像2007年蘋果剛推出的iPhone時(shí)對(duì)手機(jī)行業(yè)的血洗沖擊。 電動(dòng)汽車最大的瓶頸是安全、快速充放電的低成本動(dòng)力電池，國內(nèi)現(xiàn)在還是一片空白。這和有機(jī)合成有啥關(guān)系？ 高性能動(dòng)力電池的核心是電極新材料創(chuàng)新，這個(gè)必須懂有機(jī)合成的人，才有能力完成，國內(nèi)多如牛毛的電化學(xué)技術(shù)人員，99%不懂有機(jī)合成，盡管做電池很熟練，但不懂新材料合成，只能做你的副手，幫你測試組裝電池。 我要提到石墨烯，是因?yàn)槭┦侵苽涓咝阅艹潆婋姵仉姌O的優(yōu)選材料。半年前，我不看好石墨烯，3000元/kg的高價(jià)用不起，感覺是忽悠人的，只能發(fā)發(fā)paper。不過最近看法改變了。 石墨烯如果接上能聚合的烯鍵，就可以很容易地聚合成各種高性能導(dǎo)電電極導(dǎo)電骨架，這樣就能大幅改善動(dòng)力電池性能，例如 1：降低電極電阻： 改善大電流充放電能力，提高充放電速度 2：克服錳酸鋰高溫缺陷，錳酸鋰不能深度放電，否則錳酸鋰骨架會(huì)斷裂，導(dǎo)致循環(huán)性能迅速下降。有了石墨烯導(dǎo)電骨架，錳酸鋰斷裂了也不影響充放電循環(huán)。 做過有機(jī)合成的人，再看石墨烯的合成，就是小菜一碟，簡單的不能再簡單了，就是強(qiáng)酸氧化——分散——水合肼還原，賣3000元/kg真是天價(jià)，就這幾步反應(yīng)，只要懂有機(jī)合成的人參與，石墨烯很快會(huì)降到100元/kg。 上述方法合成出來的石墨烯，沒有功能基團(tuán)，應(yīng)用價(jià)值不大，只能作為炭黑一樣的添加劑。如何接枝有機(jī)功能基團(tuán)，才體現(xiàn)有機(jī)合成技術(shù)的水平，提升石墨烯產(chǎn)品附加值。 綜合最近的文獻(xiàn)，從有機(jī)合成的角度，石墨烯的合成原理如下： 1：要合成石墨烯，先要將石墨粉氧化為氧化石墨GO（graphite oxide）： 石墨烯就是一個(gè)超大的多環(huán)芳香烴，要氧化石墨粉，相當(dāng)于苯環(huán)羥基化合成苯酚，因此現(xiàn)有Nature、JACS等報(bào)道方法用濃硫酸/濃硝酸/KMnO4等強(qiáng)氧化手段氧化石墨粉，顯得水平很差，污染超級(jí)嚴(yán)重，按照這種污染量，石墨烯是根本無法量產(chǎn)的。我個(gè)人推斷，根據(jù)苯氧化為苯酚的有機(jī)合成手段，各位有機(jī)合成高手應(yīng)該能發(fā)展出清潔的氧化方法，這是一篇至少能上JACS的文章，也具有巨大的工業(yè)價(jià)值和個(gè)人回報(bào)。 2：接枝功能基團(tuán)： 沒有功能基團(tuán)的石墨烯，只能作為添加劑，功能用途很有限，例如：分散加入聚氨酯中，改善導(dǎo)電性，成為抗靜電聚氨酯。 我目前急需的是在石墨烯上接枝能聚合的烯鍵，以便能將像面粉一樣的石墨烯聚合成各種形狀的石墨烯材料，我們的目標(biāo)是用于高性能動(dòng)力電池，在中國也誕生一家像Tesla這樣的公司。 浙大2013年4月報(bào)道了一種石墨烯碳海綿，能強(qiáng)烈吸收柴油，如果采用帶聚合烯鍵的石墨烯，這種碳海綿能輕而易舉的開發(fā)出來。 今天感看到一個(gè)石墨烯油墨3D打印電子設(shè)備的新聞報(bào)道： http://stock.eastmoney.com/news/1405,20130516292018756.html 通過石墨烯油墨的3D打印，來制造電子設(shè)備的電子線路。 這種技術(shù)并不難，有聚合基團(tuán)的納米級(jí)的石墨烯，做成油墨后，打印完通過加熱或光照聚合成各種形狀的導(dǎo)電聚合物。 只要石墨烯成本低廉，前途無量啊 石墨烯合成改造.JPG |
回復(fù)此樓» 收錄本帖的淘帖專輯推薦
 石墨烯知識(shí)匯總 | 石墨烯-高分子復(fù)合材料 | 石墨烯鋰電池 | 博士后生活 |
| 石墨烯產(chǎn)業(yè)化問題 |
» 猜你喜歡
招生負(fù)責(zé)_院士團(tuán)隊(duì)_學(xué)生高自由度成長_擅長學(xué)生培養(yǎng)
已經(jīng)有5人回復(fù)
-
溫州大學(xué)招收2026年入學(xué)博士研究生（化學(xué)、材料、環(huán)境）
已經(jīng)有10人回復(fù)
-
金屬材料論文潤色/翻譯怎么收費(fèi)?
已經(jīng)有75人回復(fù)
-
非晶合金
已經(jīng)有2人回復(fù)
-
院士團(tuán)隊(duì)-每屆學(xué)生都優(yōu)秀-高自由度-團(tuán)隊(duì)氛圍好
已經(jīng)有0人回復(fù)
-
求調(diào)劑
已經(jīng)有3人回復(fù)
-
化工學(xué)院（學(xué)院正式調(diào)劑群+聯(lián)系方式）
已經(jīng)有0人回復(fù)
-
化工學(xué)院（學(xué)院官方群）-院士團(tuán)隊(duì)招生-學(xué)生自由度高-培養(yǎng)模式成熟高效
已經(jīng)有0人回復(fù)
-
黑龍江大學(xué)分析化學(xué)招調(diào)劑
已經(jīng)有0人回復(fù)
-
武漢高校國家級(jí)人才團(tuán)隊(duì)招收材料，化學(xué)，紡織等專業(yè)碩士調(diào)劑生
已經(jīng)有26人回復(fù)
-
紡大化工學(xué)院（官方群）-院士團(tuán)隊(duì)招生-學(xué)生自由度高發(fā)展好-培養(yǎng)模式成熟
已經(jīng)有0人回復(fù)
» 本主題相關(guān)商家推薦: (我也要在這里推廣)
» 本主題相關(guān)價(jià)值貼推薦，對(duì)您同樣有幫助:
- 聚氨酯海綿分解問題
已經(jīng)有10人回復(fù)
- 石墨烯薄膜具體有哪些應(yīng)用？
已經(jīng)有10人回復(fù)
- 石墨烯四大主流制備方法
已經(jīng)有42人回復(fù)
- 石墨烯的σ鍵與π鍵是用哪些軌道合成的呢？？？
已經(jīng)有31人回復(fù)
- 大家?guī)臀铱纯碩IO2-石墨烯合成方法及用量比例 ，做石墨烯-TiO2材料的筒子們都瞧過來
已經(jīng)有29人回復(fù)
- 羥基自由基的產(chǎn)生溶劑選擇問題
已經(jīng)有8人回復(fù)
- 石墨烯纖維合成？？？
已經(jīng)有3人回復(fù)
- 動(dòng)力鋰電池的成本問題
已經(jīng)有15人回復(fù)
- 石墨烯材料的宏量可控制備及其應(yīng)用基礎(chǔ)研究（2012CB933400-G）
已經(jīng)有145人回復(fù)
- 超臨界法合成石墨烯
已經(jīng)有13人回復(fù)
- 有機(jī)合成的好方向： 石墨烯的清潔合成
已經(jīng)有41人回復(fù)
- 索尼和產(chǎn)綜研分別成功合成大面積石墨烯薄膜（0.23米*120米）
已經(jīng)有10人回復(fù)
- 求助如何用馬弗爐熱處理可膨脹石墨剝離合成石墨烯
已經(jīng)有6人回復(fù)
- 石墨烯合成交流
已經(jīng)有17人回復(fù)
- 溶劑熱法合成石墨烯
已經(jīng)有7人回復(fù)
- 【請教】關(guān)于石墨烯合成的幾個(gè)問題
已經(jīng)有22人回復(fù)
» 搶金幣啦！回帖就可以得到:
-
中國科學(xué)院杭州醫(yī)學(xué)研究-常皓研究員課題組博士后招聘
+1/276
-
福建師范大學(xué)葉應(yīng)祥課題組招收2026級(jí)博士研究生
+2/132
-
電力全國重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室雙一流A類長江學(xué)者團(tuán)隊(duì)招2026年全日制博士1名（4月3日截止）
+2/130
-
化學(xué)化工學(xué)院 招收化工、化學(xué)、材料等相關(guān)方向研究生（學(xué)碩、專碩都有調(diào)劑名額）
+1/83
-
溫州大學(xué)呂晶晶課題組2026年招生
+1/75
-
有沒有在香港的蟲友啊
+1/72
-
歡迎08或部分07開頭的有緣人報(bào)考
+1/47
-
煙臺(tái)大學(xué)精準(zhǔn)材料高等研究院26年材料方向研究生招生
+1/45
-
北京石油化工學(xué)院智能防腐涂層課題組招收2026級(jí)調(diào)劑研究生
+1/16
-
電子信息求調(diào)劑
+1/12
-
新加坡國立大學(xué)藥學(xué)系化學(xué)生物學(xué)課題組招PhD
+1/10
-
江西贛州-贛南師范大學(xué)-學(xué)校推薦
+1/7
-
計(jì)算機(jī)(11408)考研361分求調(diào)劑
+1/7
-
寧波東方理工大學(xué)余鵬課題組2026年上海交大聯(lián)培博士生、博士后、科研助理招聘
+1/3
-
MDPI下IJMS投稿 pending editor decision 9天
+1/3
-
天津工業(yè)大學(xué)雙一流高校招博士、碩士、博士后
+1/3
-
MTI 380調(diào)劑
+1/1
-
武漢紡織大學(xué)紡織纖維及制品教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室招收博士研究生
+1/1
-
大連海事大學(xué)船舶潔凈能源研究中心2026年博士研究生招生啟事
+1/1
-
北京高校副校長團(tuán)隊(duì)招收機(jī)械類，環(huán)境類學(xué)碩和專碩
+1/1
chemindole
木蟲 (著名寫手)
- 應(yīng)助: 427 (碩士)
- 貴賓: 0.246
- 金幣: 1784.8
- 帖子: 1243
- 在線: 339.1小時(shí)
- 蟲號(hào): 1652424
|
為了回收循環(huán)三氟甲磺酸CF3SO3H， 甲醇是在過氧化三氟甲磺酸氧化石墨結(jié)束后加入洗滌出CF3SO3H，不會(huì)氧化甲醇。 回收三氟甲磺酸以便重新電解。這個(gè)方法還是效率不高，但比現(xiàn)在的公開方法強(qiáng)多了。 CF3SO3H很穩(wěn)定，不會(huì)被電解分解，這是氟化學(xué)一致公認(rèn)的。 當(dāng)然，還在測試一些其他的清潔強(qiáng)氧化方法。那些公開的方法不值一做。產(chǎn)業(yè)思維和JACS發(fā)paper還是有區(qū)別的。 我也可以將一些氧化測試數(shù)據(jù)給你看看。 |
9樓2013-05-16 17:20:57
粘液819
木蟲 (正式寫手)
- MN-EPI: 1
- 應(yīng)助: 36 (小學(xué)生)
- 金幣: 2333.6
- 帖子: 401
- 在線: 310.5小時(shí)
- 蟲號(hào): 1032958
★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★
chemindole: 金幣+10, 非常精彩 2013-05-16 15:41:51
chemindole: 金幣+10, 非常精彩 2013-05-16 15:41:51
|
樓主應(yīng)該是沒合成過GO吧。首先graphene oxide和graphite oxide是不一樣的，前者在后者的基礎(chǔ)上需要透析除金屬離子，超聲剝離，離心分離。 graphite oxidation和把苯氧化成苯酚也是不一樣的，因?yàn)間raphite在水中的分散性基本上為0，這種反應(yīng)必須通過更大的能量（heating or microwave）促進(jìn)不同相之間反應(yīng)，因而需要強(qiáng)氧化劑。 此外，GO合成過程中最耗時(shí)的步驟不是氧化，而是剝離和透析。通常氧化大概一個(gè)下午就做完了，透析需要3到4周，而合成10g的GO大概需要離心1-2周（耐心和體力，一個(gè)也少不了）。所以絕對(duì)不是來個(gè)學(xué)有機(jī)的分分鐘就搞出來的。。 |
2樓2013-05-16 15:36:58
3樓2013-05-16 15:51:13
chemindole
木蟲 (著名寫手)
- 應(yīng)助: 427 (碩士)
- 貴賓: 0.246
- 金幣: 1784.8
- 帖子: 1243
- 在線: 339.1小時(shí)
- 蟲號(hào): 1652424
4樓2013-05-16 15:51:28
| 最具人氣熱帖推薦 [查看全部] | 作者 | 回/看 | 最后發(fā)表 | |
|---|---|---|---|---|
|
[考研] 336求調(diào)劑 +4 | 收到VS 2026-03-20 | 4/200 |
|
|---|---|---|---|---|
|
[考研] 07化學(xué)280分求調(diào)劑 +3 | 722865 2026-03-23 | 3/150 |
|
|
|
[考研] 一志愿上海交大生物與醫(yī)藥專碩324分，求調(diào)劑 +5 | jiajunX 2026-03-22 | 5/250 |
|
|
|
[考研] 求老師收我 +3 | zzh16938784 2026-03-23 | 3/150 |
|
|
|
[考研] 291求調(diào)劑 +5 | 孅華 2026-03-22 | 5/250 |
|
|
|
[考研] 276求調(diào)劑 +3 | YNRYG 2026-03-21 | 4/200 |
|
|
|
[考研]
 一志愿070300浙大化學(xué)358分，求調(diào)劑！
+4
|
酥酥魚.. 2026-03-21 | 4/200 |
|
|
|
[考研] 一志愿西安交通大學(xué)材料工程專業(yè) 282分求調(diào)劑 +11 | 楓橋ZL 2026-03-18 | 13/650 |
|
|
|
[考研] 305分求調(diào)劑（食品工程） +4 | Sxy112 2026-03-21 | 6/300 |
|
|
|
[考研] 318求調(diào)劑 +4 | plum李子 2026-03-21 | 7/350 |
|
|
|
[考研] 資源與環(huán)境 調(diào)劑申請(333分) +5 | holy J 2026-03-21 | 5/250 |
|
|
|
[考研] 材料工程專碩 348分求調(diào)劑 +3 | 冬辭. 2026-03-17 | 5/250 |
|
|
|
[考研] 336求調(diào)劑 +5 | rmc8866 2026-03-21 | 5/250 |
|
|
|
[考研] 求調(diào)劑 +3 | .m.. 2026-03-21 | 4/200 |
|
|
|
[考研] 324分 085600材料化工求調(diào)劑 +4 | llllkkkhh 2026-03-18 | 4/200 |
|
|
|
[考研] 一志愿華南師大 070300（化學(xué)）304分求調(diào)劑 +3 | 0703武芊慧雪304 2026-03-18 | 3/150 |
|
|
|
[考研] 317求調(diào)劑 +5 | 申子申申 2026-03-19 | 9/450 |
|
|
|
[考研] 一志愿西安交通大學(xué) 學(xué)碩 354求調(diào)劑211或者雙一流 +3 | 我想要讀研究生 2026-03-20 | 3/150 |
|
|
|
[考研] 一志愿福大288有機(jī)化學(xué)，求調(diào)劑 +3 | 小木蟲200408204 2026-03-18 | 3/150 |
|
|
|
[考研] 考研調(diào)劑 +3 | 淇ya_~ 2026-03-17 | 5/250 |
|