新型氧化石墨烯研發(fā)

熱烈祝賀常州第六元素材料科技股份有限公司網(wǎng)站成功上線!感謝珍島信息技術(shù)(上海)股份有限公司對(duì)我司網(wǎng)站的技術(shù)支持，歡迎新老朋友訪問(wèn)瀏覽網(wǎng)站。常州第六元素材料科技股份有限公司(以下簡(jiǎn)稱“公司”)成立于2011年11月，由瞿研博士團(tuán)隊(duì)創(chuàng)立，入駐省級(jí)科技孵化器江蘇武進(jìn)西太湖國(guó)際智慧園，目前注冊(cè)資本人民幣，是專業(yè)從事粉體石墨烯研發(fā)生產(chǎn)，是江蘇省石墨烯產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟理事長(zhǎng)單位、中國(guó)石墨烯產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟常務(wù)理事單位。2023年被認(rèn)定為“**專精特新小巨人企業(yè)”，“2022年入選“科創(chuàng)中國(guó)”先導(dǎo)技術(shù)榜(江蘇省先進(jìn)材料領(lǐng)域***入選)”、“蘇南國(guó)家自主創(chuàng)新示范區(qū)瞪羚企業(yè)”、“蘇南國(guó)家自主創(chuàng)新示范區(qū)潛在獨(dú)角獸企業(yè)”等榮譽(yù)，建有“江蘇省薄層高質(zhì)量石墨烯粉體工程技術(shù)研究中心”、“省級(jí)博士后創(chuàng)新實(shí)踐基地”等研發(fā)平臺(tái)。公司目前是國(guó)內(nèi)產(chǎn)能規(guī)模比較大的石墨烯粉體生產(chǎn)企業(yè)之一，于2013年11月建成了國(guó)內(nèi)首條自動(dòng)控制的年產(chǎn)10噸氧化石墨(烯)的規(guī)?；a(chǎn)線，建有國(guó)內(nèi)首條年產(chǎn)100噸石墨烯/400噸氧化石墨(烯)的自動(dòng)控制規(guī)?；a(chǎn)線。氧化石墨易于接枝改性，可與復(fù)合材料進(jìn)行原位復(fù)合。新型氧化石墨烯研發(fā)

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(shí)產(chǎn)權(quán)。自主設(shè)計(jì)的生產(chǎn)線已成功實(shí)現(xiàn)了石墨烯產(chǎn)品低成本規(guī)模化制備，在技術(shù)、工藝、設(shè)備等方面獲多項(xiàng)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(diǎn)。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(yùn)行，該生產(chǎn)線擁有完全的自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，且石墨烯產(chǎn)品質(zhì)量好、成本低，達(dá)國(guó)際**水平，具有極強(qiáng)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。化工氧化石墨烯生產(chǎn)氧化石墨烯具有兩親性，是因?yàn)槠浜泄倌軋F(tuán)。

雖然石墨烯獨(dú)特的二維片層結(jié)構(gòu)可以為硫提供大量的附著位點(diǎn)，但多硫化物仍可從這種開放的二維結(jié)構(gòu)的開口端擴(kuò)散入電解液，石墨烯/硫復(fù)合結(jié)構(gòu)所制備的電極仍不可避免的在循環(huán)過(guò)程中不斷損失容量。以氧化石墨烯為硫負(fù)載體時(shí)，其特點(diǎn)是不但對(duì)硫具有物理吸附能力，還因其所含的大量官能基團(tuán)與硫的化學(xué)鍵合展現(xiàn)出對(duì)硫的化學(xué)吸附能力，從而可提升復(fù)合結(jié)構(gòu)的循環(huán)穩(wěn)定性。氧化石墨烯類材料因其自身含有大量的表面官能基團(tuán)可對(duì)硫形成額外的化學(xué)吸附能力，從而改善硫電極的循環(huán)性能，但由于氧化石墨烯本身導(dǎo)電能力較差，因此所制備的復(fù)合材料往往無(wú)法發(fā)揮出較高的倍率性能。因此，目前的一個(gè)研究方向是通過(guò)將石墨烯進(jìn)行表面化學(xué)改性，在引入孔結(jié)構(gòu)或者其他官能團(tuán)來(lái)提升其對(duì)硫的物理或化學(xué)吸附的同時(shí)，不影響石墨烯本體的高導(dǎo)電能力，從而獲得在高倍率下仍可穩(wěn)定循環(huán)的鋰硫電池。

材料應(yīng)用范圍很廣。氧化石墨烯是一種性能優(yōu)異的新型碳材料，具有較高的比表面積和表面豐富的官能團(tuán)。氧化石墨烯復(fù)合材料包括聚合物類復(fù)合材料以及無(wú)機(jī)物類復(fù)合材料更是具有廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域，因此氧化石墨烯的表面改性成為另一個(gè)研究重點(diǎn)。石墨烯通?？捎裳趸┻€原得到，其主要的制備方法有機(jī)械剝離法、化學(xué)還原法、溶劑熱還原法、光催化還原法、化學(xué)氣相沉積法等。其中，化學(xué)還原法由于具有成本低、工藝簡(jiǎn)單易控等特點(diǎn)而備受科研工作者的推崇。目前，用于制備還原氧化石墨烯或石墨烯的化學(xué)還原劑主要有鈉與硼氫化鈉混合液、硼氫化鈉和硫酸混合液、氫碘酸、氫碘酸與乙酸混合液，鈉-氨，對(duì)苯二酚，維生素C-氨基酸，L-對(duì)抗壞血酸，鋅粉，鋁粉，鐵，堿，水合肼，二甲基肼，硫化氫以及氫化鈉等。然而，在利用這些還原劑的過(guò)程中，高溫、大量有機(jī)溶劑以及有毒藥品的使用限制了大規(guī)模生產(chǎn)還原氧化石墨烯。因此，開發(fā)一種簡(jiǎn)單易行、反應(yīng)條件溫和、生產(chǎn)成本低、環(huán)境友好型的還原氧化石墨烯的方法是十分必要的。氧化石墨烯材料可以用于聚合物復(fù)合材料的原位聚合。

石墨烯薄膜具有優(yōu)異的面內(nèi)熱導(dǎo)率和良好的柔鈿性，因此經(jīng)常在可穿戴設(shè)備、電子設(shè)備等領(lǐng)域被用作散熱材料使用。劉忠范院士團(tuán)隊(duì)［７８］通過(guò)等離子增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積法（ＰＥＣＶＤ）在藍(lán)寶石襯底上生長(zhǎng)石墨烯納米壁，得到的納米壁具有獨(dú)特的結(jié)構(gòu)和出色的熱導(dǎo)率。在輸入電流為３５０ｍＡ的情況下，基于石墨烯納米壁組裝的ＬＥＤ在光輸出功率方面提高了３７％左右，而溫度卻降低了３．８％，說(shuō)明石墨烯納米壁可用作ＬＥＤ應(yīng)用中增強(qiáng)散熱的良好材料。Ｋｉｍ［７９］等人使用球磨法將氟化石墨剝落為氟化石墨烯溶液，然后通過(guò)真空抽濾得到１０ｐｍ厚的超薄氟化石墨烯薄膜（ＥＧＦ），顯示出２４２Ｗｍ－１Ｋ－１的優(yōu)異面內(nèi)熱導(dǎo)率。Ｇｕｏ＿等人通過(guò)涂布法制備了一種厚度可控的可拉伸石墨烯薄膜。這種石墨烯薄膜具有良好的柔韌性和優(yōu)異的導(dǎo)熱性能，在施加３．２Ｖ電壓時(shí)，薄膜可以在６ｓ內(nèi)從室溫快速升溫至４５°Ｃ。而去除外加電壓后，石墨烯薄膜可在５ｓ內(nèi)迅速冷卻至室溫，實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示其既具有快速的電加熱響應(yīng)，又具有高效的散熱能力。氧化石墨烯材料有濾餅形態(tài)。標(biāo)準(zhǔn)氧化石墨烯材料

石墨烯的結(jié)構(gòu)非常穩(wěn)定，碳碳鍵(carbon-carbon bond)為1.42。新型氧化石墨烯研發(fā)

氧化石墨烯的研究熱潮也吸引了國(guó)內(nèi)外材料植被研究的興趣，石墨烯材料的制備方法已報(bào)道的有：機(jī)械剝離法、化學(xué)氧化法、晶體外延生長(zhǎng)法、化學(xué)氣相沉積法、有機(jī)合成法和碳納米管剝離法等。1、微機(jī)械剝離法2004年，Geim等***用微機(jī)械剝離法，成功地從高定向熱裂解石墨上剝離并觀測(cè)到單層石墨烯。Geim研究組利用這一方法成功制備了準(zhǔn)二維石墨烯并觀測(cè)到其形貌，揭示了石墨烯二維晶體結(jié)構(gòu)存在的原因。微機(jī)械剝離法可以制備出高質(zhì)量石墨烯，但存在產(chǎn)率低和成本高的不足，不滿足工業(yè)化和規(guī)?；a(chǎn)要求，目前只能作為實(shí)驗(yàn)室小規(guī)模制備。2、化學(xué)氣相沉積法化學(xué)氣相沉積法(ChemicalVaporDeposition，CVD)***在規(guī)?；苽涫┑膯?wèn)題方面有了新的突破。CVD法是指反應(yīng)物質(zhì)在氣態(tài)條件下發(fā)生化學(xué)反應(yīng),生成固態(tài)物質(zhì)沉積在加熱的固態(tài)基體表面，進(jìn)而制得固體材料的工藝技術(shù)。麻省理工學(xué)院的Kong等、韓國(guó)成均館大學(xué)的Hong等和普渡大學(xué)的Chen等在利用CVD法制備石墨烯。他們使用的是一種以鎳為基片的管狀簡(jiǎn)易沉積爐，通入含碳?xì)怏w，如：碳?xì)浠衔?，它在高溫下分解成碳原子沉積在鎳的表面,形成石墨烯，通過(guò)輕微的化學(xué)刻蝕，使石墨烯薄膜和鎳片分離得到石墨烯薄膜。新型氧化石墨烯研發(fā)