石墨烯粉体的共价键改性:共价键修饰是将官能团与氧化石墨烯表面的“含氧基团”“缝合”。因为氧化石墨烯上有羧基(COOH)、羟基(-OH),环氧基(-O-)、羰基(C=O)等活性基团,可以与一些小分子或大分子反应,这些基团与其他分子之间的化学反应可以用于共价键官能化石墨烯表面;此外,石墨烯应通过原位共价键(G)进行修饰。石墨烯粉体的非共价键改性:除了共价键官能化外,石墨烯表面还可以通过非共价键连接方法进行官能化,石墨烯的表面可以通过π-π相互作用、离子键、氢键等超分子相互作用进行修饰,以改善分散性。因为石墨烯本身具有更高的共轭体系,所以含有结构或芳香结构的具有相同π-π键的小分子和聚合物容易发生更强的相互作用。然而,将引入其他组分,如生物聚合物、表面活性剂、离子液体、纳米颗粒等。石墨烯是一种二维晶体,其独特的结构使其具有优异的电学、力学、热学和光学性能。深圳富勒烯粉
石墨烯粉体应用:国内的石墨烯粉体和石墨烯薄膜已经具备量产的能力,预计一系列工业化应用很快会大规模铺开。石墨烯粉体作为一种高科技材料,在生产过程中研发、技术和设备都非常重要,生产中的人力成本很小。年产50吨石墨烯粉末的企业,生产过程只需要几个工人。所谓的石墨烯粉体,实际上就是单层石墨烯和多层石墨烯的混合物粉体。其应用领域也为普遍。把它添加到电缆中,将改善导体材料的性能,电缆的利润率也将会得到提升,市场前景非常大。吉林远红外陶瓷粉末电子在石墨烯粉体上传输的阻力很小,在亚微米距离移动时没有散射,具有很好的电子传输性质。
虽然石墨烯粉体还没有大规模产业化,但是市场非常看好它的应用。根据目前的研发成果,未来石墨烯粉体将应用于以下领域。电子:作为电极材料,石墨烯粉体是一种优异的阳极材料,被认为是可以替代硅的芯片材料。此外,在柔性屏幕、可穿戴设备、太阳能充电等领域的应用还有待挖掘。生物医学:石墨烯粉体具有优异的机械性能和生物相容性。作为增强填料,可以显著提高生物材料的力学性能。石墨烯市场化的较大阻碍是市场需求和价格,未来产业化之路遥遥,需要部门的支持,和研发人员的开拓创新,相信通过共同努力,石墨烯粉体将在更多的领域大放异彩。
石墨烯结构是层状的,由于范德华力,表面惰性碳很容易被复合,这很难在水和有机溶剂中均匀分布。为了改善石墨烯粉体的分散性,在制备过程中需要对石墨烯表面进行粉末改性。改善在有机溶剂中的分散性,发挥石墨烯的性能。石墨烯是由碳原子组成的二维晶体,只有一层原子厚度。在2015年被发现之前,它既是薄的材料,其强度比好的钢高200倍。同时,它具有良好的弹性,拉伸宽度可以达到自身尺寸的20%。这是目前自然界中薄、坚固的材料。目前,石墨烯有希望的应用是成为硅的替代品,制造超微型晶体管,以及生产未来的计算机。石墨烯粉体作为热导体,比目前任何一种材料都具有更好的导热性。
石墨烯导电/发热/电磁屏蔽涂料。石墨烯是目前为止导热系数较高的材料,具有非常好的热传导性能;以及二维面电子传导的基础上同步实现网链式、隧道式和磁差式高效的电子运动模式,由于电子移动的摩擦和碰撞产生热能,以红外线和面辐射的方式实现热传导,电热转化率可达99%以上。利用这些特性制作的石墨烯导电/发热/电磁屏蔽涂料, 安全可靠,节能高效,升温速度快,发热均匀,耐候性好,性能好,应用灵活,石墨烯的疏水性,能相当程度隔绝基材与水分、空气等。石墨烯结构使得防腐涂料的涂层具有良好的导电性,形成稳定的长期更佳稳定的电化学保护。深圳富勒烯粉
石墨烯的“疏水性”以及石墨烯的强度高,可增强防腐涂料的稳定性。深圳富勒烯粉
石墨烯粉体是一种二维晶体,其独特的结构使其具有优异的电学、力学、热学和光学性能。例如,具有100倍于硅的超高载流子迁移率、高达130GPa的强度、良好的柔韧性和接近20%的伸长率、超高的热导率、高达2600m2/g的比表面积,并且几乎是透明的,在宽频带内光吸收率为2.3%。这些优异的物理性能使得石墨烯粉体在射频晶体管、超灵敏传感器、柔性透明导电膜、很强高导电复合材料、高性能锂离子电池、超级电容器等方面显示出巨大的应用潜力。深圳富勒烯粉
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