石墨烯质量看比表面积不客观,氧化石墨烯物性很差但比表面积相对较高,原因在酸腐蚀微片产生了孔洞,而孔隙型颗粒又比微片的比表面积高。通常石墨烯是 10 层以内石墨微片,若厂商标示超过 5nm 就不是石墨烯了。要验证石墨烯通常使用拉曼光谱、SEM、TEM;要知道是否为氧化石墨烯则使用 FTIR、XPS 即可。
大致上分成两个区块,第一块是以氧化还原法制备石墨烯粉末 (含氧化石墨烯),代表厂商有宁波墨西、常州第六元素及厦门凯纳﹔第二块是以化学气相沉积制备石墨烯薄膜,代表厂商有重庆墨烯及常州二维碳素。
这两个技术基本上与国外并无太大差异,石墨烯粉末都是同样师法改良式 hummers 法,这连一般高校化工材料系的老师都可以自己做出来。基本上大陆由于资源挹注较多,所以产能上比西班牙 graphenea 高。至于 graphene-square、bluestone global 是做石墨烯薄膜的,由于化学气相沉积在应用技术上有高温及转移造成良率的问题,加上加工面积小及产量低,未来想要普及更是难上加难。
2015-10-29
水平如何见仁见智。我建议大家观察两点便可分明,第一,只要是用氧化还原法制备石墨烯大概是没机会了,石墨烯氧化物缺陷多,还原涉及成本及环境污染﹔第二,成立很多年还是只在卖石墨烯材料或复材、涂料也是没机会了。事实上,聪明的读者大概可以想到是第一点影响了第二点的发展。
2015-10-29
再加码提供近日回答深圳某重量级材料平台总经理有关中国石墨烯产业自 2009 年推动迄今为何一筹莫展,其原因有三﹕第一,混水摸鱼把石墨烯氧化物欺瞒大众为石墨烯,但石墨烯氧化物为绝缘体,做导电、导热材料效果势必不佳﹔第二,目前台面上的石墨烯公司大多都是学者出身,往往都有其专业领域但非渠道出身,为取得石墨烯材料而参考 Hummers 法改良成可量产,但这通常制约其往其他不同领域深研的机会﹔第三,错以为石墨烯为超级材料加进去就有效,其实石墨烯是碳材料基本上疏水,遇到高分子要先解决界面问题,而且石墨烯渗滤比例不高就可以达到增益功能,要懂得依功能需要挑选不同基材后,石墨烯的组分也不同,加上石墨烯有 600 多种品项,一家公司没有几种不同工艺怎么可能做出各类型应用技术来。
目前石墨烯制备方法主要包括化学气相沉积法、溶剂剥离法、氧化还原法、微机械剥离法、外延生长法、电弧法、有机合成法、电化学法等。以化学气相沉积法(CVD)为例:所谓CVD法,指的是反应物质于气态条件下产生化学反应,进而在加热固态基体表生成固态物质,从而实现固体材料的制成的工艺技术】。
目前,以CVD法进行石墨烯制备时通过将碳氢化合物等含碳气体通入以镍为基片、管状的简易沉积炉中,通过高温将含碳气体分解为碳原子使其沉积于镍的表面,进而形成石墨烯,再通过轻微化学刻蚀来使镍片与石墨烯薄膜分离,从而获得石墨烯薄膜。该薄膜处于透光率为80%的状态下时其导电率便高达1.1×106S/m。通过CVD法可制备出大面积高质量石墨烯,但单晶镍价格则过于昂贵,该方法可满足高质量、规模化石墨烯的制备要求,但工艺复杂,成本高,使得该方法的广泛应用受到限制。
通过物理或化学修饰方法能够抑制石墨烯的团聚已经被证实,使溶剂分子或表面活性剂分子吸附在石墨烯表面,利用经典斥力和分子间的作用力实现单层石墨烯的分散将石墨烯均匀分散在有机溶剂或表面活性剂的水溶液中。还可以采用一些表面改性和其他的方法来提高石墨烯的分散性,但在生成复合材料时引入的杂质是否影响复合材料性能还有待研究欢迎分享,转载请注明来源:夏雨云
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