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氧化石墨烯薄片是石墨粉末經(jīng)化學(xué)氧化及剝離后的產(chǎn)物,,一般是把它作為還原石墨烯的前體,。是通過強(qiáng)氧化劑氧化鱗片石墨而制得氧化石墨。目前,,主要有三種制備氧化石墨的方法:Brodie,,Staudenmaier和Hummers法。其中Hummers法的制各過程的時效性相對較好而且制各過程中也比較安全,,是目前展常用的一種,。經(jīng)過氧化處理后,氧化石墨仍保持石墨的層狀結(jié)構(gòu),,但在每一層的石墨烯單片上引入了許多氧基功能團(tuán),。這些氧基功能團(tuán)的引入使得單一的石墨烯結(jié)構(gòu)變得非常復(fù)雜。鑒于氧化石墨烯在石墨烯材料領(lǐng)域中的地位,,許多科學(xué)家試圖對氧化石墨烯的結(jié)構(gòu)進(jìn)行詳細(xì)和準(zhǔn)確的描述,,以便有利于石墨烯材料的進(jìn)一步研究。雖然目前已經(jīng)利用了計(jì)算機(jī)模擬,、拉曼光譜,,核磁共振等手段對其結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析,但由于種種原因(不同的制備方法,,實(shí)驗(yàn)條件的差異以及不同的石墨來源對氧化石墨烯的結(jié)構(gòu)都有定的影響),,氧化石墨烯的精確結(jié)構(gòu)還無法得到確定。目前普遍接受的結(jié)構(gòu)模型是在氧化石墨烯單片上隨機(jī)分布著羥基和環(huán)氧基,,而在單片的邊緣則引入了羧基和羰基,。
氧化石墨烯厚度上是單一的原子層,,橫向尺寸上可以到數(shù)十微米,,因此,,其結(jié)構(gòu)跨越了一般化學(xué)和材料科學(xué)的典型尺度??梢园蜒趸┮暈橐环N非傳統(tǒng)型態(tài)的軟性材料,,具有聚合物、膠體,、薄膜以及兩性分子的特性,。氧化石墨烯長久以來被視為親水性物質(zhì),因?yàn)槠湓谒芯哂袃?yōu)越的分散性,,但是,,近來的相關(guān)實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,氧化石墨烯實(shí)際上具有兩親性,,從石墨烯薄片邊緣到中央呈現(xiàn)親水至疏水的性質(zhì)分布,。因此,氧化石墨烯可如同界面活性劑一樣存在界面,,并降低界面間的能量,。這讓我們更加了解氧化石墨烯溶液的性質(zhì),并提供新材料裝配及加工方法,,如利用可控制的微結(jié)構(gòu)及不同尺寸的氧化石墨烯薄片來形成薄膜,。此外,氧化石墨烯也可做為一種表面活性劑薄片,,用于有機(jī)溶劑的乳化及在水中分散不可溶的材料,,如石墨和碳納米管(碳納米管)等,由此可以創(chuàng)造石墨烯及其它π-共軛系統(tǒng)物質(zhì)的功能性復(fù)合材料的機(jī)會,。
對于設(shè)計(jì)更好的石墨烯薄膜的組裝及加工技術(shù)是很有幫助的,。氧化石墨烯薄片可作為分散試劑,構(gòu)成不溶材料的膠體分散液,,特別是π共軛的芳香族系統(tǒng)如共軛的聚合物,、碳納米管 ,以及石墨,,以此讓它們變成可以加工的溶液,。做為一個新的表面活性劑,氧化石墨烯提供了幾項(xiàng)優(yōu)點(diǎn),,如做為一個大尺寸的膠體表面活性劑,,它們可以輕易地回收(例如過濾)。此外,,氧化石墨烯可以容易地轉(zhuǎn)變成r-GO ,,使得此分散系統(tǒng)下的*終復(fù)合物能具有導(dǎo)電性。當(dāng)氧化石墨烯使用于分散碳基底的材料時,,它可以創(chuàng)造干凈的碳—碳接合面,,以便于電荷在界面間的傳送,,這在以往的方法中,會被一般的表面活性劑所污染,、或因共價性的官能化而損壞,。氧化石墨烯可能作為表面活性劑廣泛使用在藥物載體、化工,、材料工業(yè)及我們的日常生活中,,這種新的表面活性劑系統(tǒng)將能為材料創(chuàng)新提供更大的想象空間。
技術(shù)數(shù)據(jù):
尺寸:1-5μ; 厚度0.8—1.2nm; 單層比例>80%,; 純度>95%
主要成分(質(zhì)量百分比)
碳, C 44.5 %
氧, O 47 %
氫, H 2,4 %
硫, S ≤0.5 %
殘留水,,H2O ≤5%
其它 ≤0.5%
使用:極性溶劑中無需任何表面活性劑,易分散形成穩(wěn)定的懸浮液,。
分散溶劑:水,、丙酮、四氫呋喃,、異丙醇,、其它極性溶劑,無需表面活性劑,。
分散方式:超聲,。
暫無數(shù)據(jù)!