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中國團隊實現石墨烯制備新進展 2分鐘實現石墨氧化

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  • 發布時間: 2022-02-23
  • 來源:互聯網
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  記者21日從中國科學技術大學獲悉,該校朱彥武教授團隊與合作者在石墨烯制備上取得新進展——微流反應2分鐘實現石墨氧化。據悉,傳統反應釜中則需要數小時才能實現。

  這一成果是該團隊與中科院上海高等研究院、常州第六元素材料科技股份有限公司和上海交通大學合作而取得,相關研究成果近日發表在國際期刊Advanced Materials上。

  氧化石墨及其剝離產物氧化石墨烯,作為規?;苽涫┑年P鍵前驅體,在許多領域扮演重要角色。目前在科學研究及工業制備中,主要以1958年提出的Hummers法為基礎剝離得到氧化石墨烯。

  近些年研究人員針對Hummers法提出了許多改進措施,但存在反應耗時長、安全隱患大、品質管控難等問題;規?;a場景下的大體積反應釜和低換熱效率進一步加重了這些挑戰。因此,亟待開發一種高效、安全且可規?;瘧玫难趸┲苽浼夹g。

  研究人員采用具有百微米尺寸和連續流動特征的微通道反應器,實現高效且本質安全的石墨氧化過程。強化的微流反應使得石墨在2分鐘之內即可達到傳統反應釜中數小時才能實現的氧化程度,并通過改變微反應器構型等可在一定范圍內精細調節氧化石墨烯的氧化程度等。據此結果進行并行放大,年產60噸的連續化制備產線僅需總共約6.5升的微反應器體積。

  此外,小尺寸且透明的微反應器使得利用光譜實時檢測氧化進程成為可能。




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