- 研究團隊推出生產優質氧化石墨烯的無毒新方法
- 來源:于默奧大學 發表于 2024/2/21
圖片說明了研究人員方法的新穎性。圖片來源:Bartosz Gurzeda
瑞典于默奧大學的研究人員發現了一種合成氧化石墨烯的新方法,與常用方法生產的材料相比,氧化石墨烯的缺陷要少得多。同樣,好的氧化石墨烯以前只能通過使用一種相當危險的方法來合成,該方法涉及劇毒的發煙硝酸。
氧化石墨烯通常用于通過去除氧氣來生產石墨烯。但是,如果氧化石墨烯中有孔洞,則在轉化為石墨烯后也會有孔洞。因此,氧化石墨烯的質量非常重要。
亞歷山大·塔利津(Alexandr Talyzin)和他的研究小組現在已經破解了如何安全地制造氧化石墨烯的難題。他們的研究結果發表在《碳》雜志上。
石墨烯通常被描述為一種神奇的材料,因為它具有柔韌性、高機械強度和導電性。但石墨烯的所有性質都受到缺陷的影響。由氧化石墨烯生產的石墨烯的機械性能和導電性比預期的要差得多。
許多研究表明,使用常用的方法,即悍馬法進行合成,總是會導致大量的缺陷。更古老的Brodie方法提供了幾乎完全無孔的氧化石墨烯,但這種類型的氧化石墨烯仍然沒有由任何公司生產,也沒有商業上可用。“這太危險了,不適合工業制造,”Alexandr Talyzin說。
描繪氧化石墨烯的簡單圖形。圖片來源:Nicolas Boulanger
現在,研究人員發現了一種新方法,將悍馬方法(H2所以4)和來自布羅迪方法的氧化劑(氯酸鉀),使它們能夠生產出氧化石墨烯,其缺陷與布羅迪中的缺陷一樣小,但使用與悍馬氧化一樣簡單的合成過程。
“這種方法應該以我小組的研究員Bartosz Gurzeda的名字命名......作為 Gurzeda 方法,“Alexandr Talyzin 說。
根據Talyzin的說法,有很多理由相信,每當需要無缺陷的氧化石墨烯時,Gurzeda方法就會像Hummers方法一樣受歡迎。該方法用于通過去除氧基來制造石墨烯,或用于制備氣體保護涂層、半透膜、傳感器和許多其他可能的應用。
在過去的十年中,人們對氧化石墨烯本身的應用也產生了濃厚的興趣。層狀氧化石墨烯材料在膜應用方面得到了深入研究,其夢想是通過簡單地過濾海水中的鹽分來生產飲用水,或創造半透保護涂層,允許水通過,同時防止危險的有機污染物,如甲苯。
“我們希望研究協會嘗試在他們的應用中測試這種新的氧化石墨烯,并看到差異。氧化石墨烯不是一種材料;它是一系列具有不同特性的材料,為我們提供了無限的新應用機會,“Talyzin說。
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