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淺談三維石墨烯的材料

2020-11-10 19:45:29

縱觀人類利用材料的歷史,我們可以清楚地看到,每一種重要新材料的發現和應用,都會給社會生產力和人類生活帶來巨大變革,把人類的物質文明推向更高水平。

  首先要生長高質量的三維石墨烯材料,盡可能減少缺陷,提升層數均勻性。其次考慮結構單元匹配是采用片狀結構、管狀結構還是棒狀結構,還要考慮結構單元的連接方式,優化連接強度以及連接數。需要要根據實際應用情況考慮引入適合的孔徑結構。

  濕化學制備技術是采用硫酸和高錳酸鉀等氧化劑,將石墨氧化插層,剝離出氧化石墨烯,然后將氧化石墨烯自組裝,實現石墨烯的連接。制備的塊體材料在冷凍過程形成冰晶,進行造孔,通過冷凍干燥制備出三維石墨烯。為了進一步提升三維石墨烯的力學強度和導電性,研究人員采用化學氣相沉積技術制備三維石墨烯,在高溫條件下直接在多孔模板表面生長石墨烯,去除模板后冷凍干燥,制備出三維石墨烯。這種方法制備出的石墨烯具有超輕、超彈的特性,微結構調控靈活,可規?;苽?,力學和電學性能非常優異。

三維石墨烯

  三維石墨烯泡沫材料則截然不同,電學性能對于該材料在功能器件方面的應用尤為重要。事實上,合成三維石墨烯泡沫材料的一個重要目的就是為了繼承單層石墨烯優異的電學性能。盡管實驗上一直嘗試研究甚至改進石墨烯泡沫材料的電學性能,但理論研究的缺乏制約了該方向的進一步發展。這一尷尬局面主要源于石墨烯泡沫材料的復雜性,如石墨烯薄片的多重自由度(層數、尺寸)以及該問題的多尺度特性(涉及到電子德布羅意波長、石墨烯薄片尺度、石墨烯薄片相互接觸的特征尺度)。

  松湖神健科技(東莞)有限公司依托松山湖材料實驗室,由實驗室新型纖維團隊發展而來。公司從事新材料技術及其制品的研發、生產、銷售、推廣和服務工作,主要產品包括納米碳纖維、三維石墨烯粉以及電紡高分子納米纖維膜等系列新材料以及靜電紡絲系列設備,并接受定制,公司技術均為團隊自主原創。公司產品在能源、環保、化學化工、健康防護、科學研究等領域具有廣泛用途。公司秉承創新、服務、誠信的理念,致力于新材料技術的研發,為社會提供高質量的產品和創新技術。


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