官能化氧化石墨烯納米材料

石墨烯***發(fā)現(xiàn)是用膠帶一層層粘下來的。石墨烯的發(fā)現(xiàn)可以追溯到2004年，由英國曼徹斯特大學(xué)的安德烈·蓋姆和康斯坦丁·諾沃肖洛夫以及荷蘭的斯圖爾特·帕克共同發(fā)現(xiàn)。教授的發(fā)現(xiàn)源于對石墨材料進行的實驗。教授們采用了一種特殊的方法，使用膠帶將石墨片層層撕離，**終得到了非常薄的一層石墨片。通過對這層石墨片的觀察和研究，教授們發(fā)現(xiàn)這個材料具有非常特殊的性質(zhì)。石墨烯是一種只有一個原子層厚度的二維碳材料，由碳原子以六角晶格結(jié)構(gòu)排列組成。它具有一些非常獨特的性質(zhì)，比如極高的電導(dǎo)率、優(yōu)異的熱導(dǎo)率、強度高、柔韌性好等。這些特性使得石墨烯成為研究領(lǐng)域中的熱門材料，并在納米科技、電子學(xué)、能源存儲等眾多領(lǐng)域展現(xiàn)出巨大的潛力。蓋姆、諾沃肖洛夫和帕克因為對石墨烯的發(fā)現(xiàn)和研究做出的貢獻，于2010年被授予了諾貝爾物理學(xué)獎。教授們的工作奠定了石墨烯研究的基礎(chǔ)，并為未來的石墨烯應(yīng)用開發(fā)打下了堅實的基礎(chǔ)。石墨烯導(dǎo)電漿料中分散有少層石墨烯，可以作為電池正極導(dǎo)電劑。官能化氧化石墨烯納米材料

提升材料的分散能力與復(fù)合結(jié)構(gòu)制備技術(shù)。通過均勻分散與活性材料達到良好的電化學(xué)接觸是碳納米管與石墨稀在用作導(dǎo)電添加劑與復(fù)合導(dǎo)電結(jié)構(gòu)時發(fā)揮性能的關(guān)鍵。特別是在鋰硫電池中，一般所制備的碳硫復(fù)合電極中碳材料的含量往往超過30%，嚴(yán)重影響了所制備硫電極的實際比容量性能，因而需要通過提高碳材料的分散能力與復(fù)合電極的制備技術(shù)以在高硫負(fù)載率下，仍能保證復(fù)合電極較高性能的發(fā)揮。(3)開發(fā)新的應(yīng)用模式。對碳納米管與石墨烯的應(yīng)用可不限于其本身，而是通過諸如碳納米管與石墨烯的復(fù)合或兩者與其他導(dǎo)電結(jié)構(gòu)的復(fù)合，以不同材料間的協(xié)同作用來構(gòu)筑更為完善的導(dǎo)電結(jié)構(gòu)。同時也通過降低碳納米管與石墨烯在電極中的使用量，有效降低材料的應(yīng)用成本。河北制備氧化石墨烯材料因經(jīng)氧化后，其上含氧官能團增多而使性質(zhì)較石墨烯更加活潑，可經(jīng)由各種與含氧官能團的反應(yīng)而改善本身性質(zhì)。

石墨烯宏觀體材料的形狀可通過改變不同的制備方法、反應(yīng)基底及反應(yīng)容器等對其進行調(diào)控，但其微觀結(jié)構(gòu)的可控性和重復(fù)性差。具有相同宏觀形貌的石墨烯相關(guān)理化性能也不盡相同，甚至相差很大。因此，對于實現(xiàn)宏觀體石墨烯材料微觀結(jié)構(gòu)的控制是今后研究的一個難點。當(dāng)前制備石墨烯宏觀體材料大部分都是以氧化石墨、氧化石墨烯以及還原氧化石墨烯等石墨烯氧化物為原料，但這些石墨烯氧化物在電學(xué)性能和力學(xué)性能等方面都略有減弱，制備出來的石墨烯宏觀體材料的結(jié)構(gòu)性能也就與理論研究結(jié)果差距較大，因而對石墨烯宏觀體制備原料的開發(fā)以及結(jié)構(gòu)性能的提高是至關(guān)重要的。盡管石墨烯宏觀體材料較大的比表面積和良好的電學(xué)性能可應(yīng)用于環(huán)境治理和電子器件等領(lǐng)域，但石墨烯良好的透光和導(dǎo)熱性能仍待進一步的研究應(yīng)用。

當(dāng)今世界面臨著嚴(yán)峻的環(huán)境與能源挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)能源如煤、石油的不斷消耗以及環(huán)境的日益惡化嚴(yán)重影響了人類的日常生活以及社會的正常發(fā)展。因而開發(fā)更為高效與環(huán)境友好的能源設(shè)備越來越得到人們的強烈關(guān)注。為**的初代鋰離子二次電池以其在能量密度與操作電壓上明顯優(yōu)于傳統(tǒng)鉛酸與鎳鎘電池的優(yōu)勢，迅速應(yīng)用于便攜電子設(shè)備電池市場。其后，隨著具有環(huán)境友好、成本低廉、循環(huán)性能穩(wěn)定等諸多優(yōu)勢的以磷酸鐵鋰為**的正極材料的報道［6，7］，鋰離子二次電池的應(yīng)用也擴展到混合動力汽車與純電動汽車領(lǐng)域。然而目前鋰離子電池電極材料還存在著諸多問題，如較低的電子電導(dǎo)率與鋰離子遷移效率、嵌脫鋰過程中巨大的體積變化、電極材料與電解液的副反應(yīng)造成的容量損失以及活性物質(zhì)不可逆的結(jié)構(gòu)變化制約材料的循環(huán)穩(wěn)定性等。另外，由于目前常用的鋰離子電池正極材料固有的理論容量限制，實際應(yīng)用的鋰離子電池的比能量密度很難突破250Wh/kg［8］，因而難以滿足其在高比能量電池領(lǐng)域的長遠發(fā)展。在這種背景下，鋰硫電池作為一種新的電化學(xué)儲能體系，以其超高的理論能量密度(2600Wh/kg)以及單質(zhì)硫儲量豐富、環(huán)境友好的特點，成為高比能二次電池的研究熱點。玻纖增強復(fù)合材料顏色、性能可根據(jù)客戶需求定制。

氧化石墨烯的主要應(yīng)用：1、石墨烯可以做成化學(xué)傳感器，這個過程主要是通過石墨烯的表面吸附性能來完成的，根據(jù)部分學(xué)者的研究可知，石墨烯化學(xué)探測器的靈敏度可以與單分子檢測的極限相比擬。石墨烯獨特的二維結(jié)構(gòu)使它對周圍的環(huán)境非常敏感。石墨烯是電化學(xué)生物傳感器的理想材料，石墨烯制成的傳感器在醫(yī)學(xué)上檢測多巴胺、葡萄糖等具有良好的靈敏性。2、石墨烯可以用來制作晶體管，由于石墨烯結(jié)構(gòu)的高度穩(wěn)定性，這種晶體管在接近單個原子的尺度上依然能穩(wěn)定大氏地工作。相比之下，目前以硅為材料的晶體管在10納米左右的尺度上就會失去穩(wěn)定性；石墨烯中電子對外場的反應(yīng)速度超快這一特點，又使得由它制成的晶體管可以達到極高的工作頻率。常州第六元素建有自動控制規(guī)?；a(chǎn)線，市場占有率居國內(nèi)外前列。浙江生產(chǎn)氧化石墨烯生產(chǎn)企業(yè)

利用氧化石墨制備的石墨烯導(dǎo)熱膜，導(dǎo)熱系數(shù)高。官能化氧化石墨烯納米材料

常州第六元素材料科技股份有限公司擁有石墨的深度插層和高解離率的制備技術(shù)、氧化石墨的高效純化技術(shù)、石墨烯微片的缺陷修復(fù)/比表面可控技術(shù)、全行業(yè)**的回收/循環(huán)氧化技術(shù)等自主知識產(chǎn)權(quán)。自主設(shè)計的生產(chǎn)線已成功實現(xiàn)了石墨烯產(chǎn)品低成本規(guī)?；苽?，在技術(shù)、工藝、設(shè)備等方面獲多項突破，產(chǎn)品具有比表面積大、導(dǎo)電性優(yōu)異、分散度好和優(yōu)良復(fù)合功能等特點。目前年產(chǎn)1400噸的氧化石墨（烯）/100噸石墨烯粉體生產(chǎn)線已投產(chǎn)運行，該生產(chǎn)線擁有完全的自主知識產(chǎn)權(quán)，且石墨烯產(chǎn)品質(zhì)量好、成本低，達國際**水平，具有極強的市場競爭力。官能化氧化石墨烯納米材料