Chemická metóda najprv oxiduje grafit na oxid grafitu oxidačnou reakciou a zväčšuje vzdialenosť vrstiev zavedením funkčných skupín obsahujúcich kyslík na atómy uhlíka medzi vrstvy grafitu, čím sa oslabí interakcia medzi vrstvami.

Bežná oxidácia

Medzi metódy patrí Brodieho metóda, Staudenmaierova metóda a Hummersova metóda [40].Princípom je najskôr ošetriť grafit silnou kyselinou,

Potom pridajte silný oxidant na oxidáciu.

Oxidovaný grafit sa stripuje ultrazvukom za vzniku oxidu grafénu a potom sa redukuje pridaním redukčného činidla, čím sa získa grafén.

Bežné redukčné činidlá zahŕňajú hydrazínhydrát, NaBH4 a silnú alkalickú ultrazvukovú redukciu.NaBH4 je drahý a ľahko udržiavateľný prvok B,

Aj keď je silná alkalická ultrazvuková redukcia jednoduchá a šetrná k životnému prostrediu, je ťažké ju znížiť * a po redukcii zostane veľké množstvo okysličených funkčných skupín,

Preto sa na redukciu oxidu grafitu zvyčajne používa lacnejší hydrazínhydrát.Výhodou redukcie hydrazínhydrátu je, že hydrazínhydrát má silnú redukčnú schopnosť a ľahko sa odparuje, takže v produkte nezostanú žiadne nečistoty.V redukčnom procese sa zvyčajne pridáva primerané množstvo čpavkovej vody na zlepšenie redukčnej schopnosti hydrazínhydrátu,

Na druhej strane to môže spôsobiť, že sa povrchy grafénu navzájom odpudzujú v dôsledku negatívnych nábojov, čím sa znižuje aglomerácia grafénu.

Prípravu grafénu vo veľkom meradle možno realizovať metódou chemickej oxidácie a redukcie a medziprodukt oxid grafénu má dobrú disperziu vo vode,

Grafén sa ľahko upravuje a funkcionalizuje, preto sa táto metóda často využíva pri výskume kompozitných materiálov a skladovaní energie.Ale kvôli oxidácii

Neprítomnosť niektorých atómov uhlíka v ultrazvukovom procese a zvyšok funkčných skupín obsahujúcich kyslík v redukčnom procese často spôsobujú, že vyrobený grafén obsahuje viac defektov, čo znižuje jeho vodivosť, čím sa obmedzuje jeho použitie v oblasti grafénu s vysokými požiadavkami na kvalitu. .


Čas uverejnenia: 3. novembra 2022