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一种官能团化多孔石墨烯及其制备方法

发布时间: 2022-09-02

来源: 科技服务团

基本信息

合作方式： 技术转让
成果类型： 发明专利
行业领域：
新材料技术,高分子材料
成果介绍
本发明属于石墨烯材料领域，并公开了一种官能团化多孔石墨烯及其制备方法。该方法将植酸和硫酸铵的混合溶液作为电解液，石墨箔作为阳极，铂片作为阴极，构成二电极电解系统；采用直流电源为所述阳极提供直流偏压，在偏压作用下所述阳极的石墨箔膨胀剥离形成石墨烯，并释放到所述电解液中；对电解液进行超声后过滤去除杂质，然后将得到的滤液进行离心并选取上层清液，获得官能团化多孔石墨烯的悬浮液，最后将该悬浮液过滤获得所述官能团化多孔石墨烯。本发明选用植酸作为电解液，有利于形成具有空位缺陷的孔洞石墨烯，并且还能引入氧磷官能团，形成官能团化多孔石墨烯；同时硫酸铵能够促进石墨箔的剥离，制得层数较少的石墨烯。
成果亮点
在石墨烯基面上引入孔洞结构可以有效解决这一问题，目前制备多孔石墨烯的方法主要包括：催化氧化法，通过在石墨烯基面上散布大量催化剂颗粒，然后定向氧化催化剂附着区域，得到多孔石墨烯，这种方法需要多步操作，且容易在材料表面产生较大裂隙；毫微光刻法，通过高能激光刻蚀，在石墨烯表面形成微孔，这种方法可以产生阵列化均匀分布的孔洞结构，但是成本高昂，不利于大规模制造；空气中直接加热法，在空气氛围中以一定温度加热石墨烯粉末，石墨烯基面上非晶态区域优先和氧气反应生成CO2逸出，形成孔洞结构，这种方法简单易行，但需要预先制备石墨烯成品，且不可避免的会将石墨烯大面积氧化。
团队介绍
柳林：华中科技大学非晶态材料研究室创始人和负责人，现任华中科技大学教授，博士生导师，华中学者，材料成形与模具技术国家重点实验室首席教授。先后在华中工学院、中科院固体物理研究所和华中科技大学获得学士、硕士和博士学位。1984－1993年在中科院固体所工作，1993－1996年在意大利新技术、能源、环境研究中心（ENEA）工作，1998至今在华中科技大学工作，其间于2002－2004年在香港理工大学作合作研究。 其他成员：陆安康;于尧;李涵羽;
成果资料